Basiswissen: Stromkreis einfach erklärt

Was ist ein elektrischer Stromkreis?

Ein Stromkreis ist ein abgeschlossenes System miteinander verbundener elektrischer Leiter. In jedem einfachen elektrischen Stromkreis sind eine Strom- bzw. Spannungsquelle und ein Verbraucher über Leitungen miteinander verbunden. Mittels eines Schalters kann der Stromkreis unterbrochen oder geschlossen werden. Ist ein Stromkreis unterbrochen, wir er als offener Stromkreis bezeichnet.

Unter welchen Bedingungen fließt Strom?

Strom fließt nur in einem geschlossenen Stromkreis. Elektrischer Strom ist der Fluss elektrischer Ladung, also eine gerichtete Bewegung freier Ladungsträger (Ionen oder Elektronen). In einem Stromkreis fließt ein elektrischer Strom, weil sich dort zwischen zwei unterschiedlichen elektrischen Ladungen (Spannungsquelle und Verbraucher) in einem leitfähigen Material (Leitungen) ausreichend freie, bewegliche Ladungsträger befinden, die die elektrische Energie transportieren können. Je mehr von diesen Ladungsträgern sich innerhalb des Leiters durch den Stromkreis bewegen („fließen“), desto höher ist die elektrische Stromstärke. Sie lässt sich messen als Ladungsmenge, die in einer Sekunde durch den Leitungsquerschnitt des Stromkreises fließt. In jedem nicht verzweigten Stromkreis ist die Stromstärke an jeder Stelle genauso hoch.

Welche Materialien leiten elektrischen Strom?

Jedes Medium oder Material, das frei bewegliche geladene Teilchen (Ladungsträger) enthält, ist elektrisch leitfähig und wird auch als Leiter bezeichnet. Elektrische Leiter sind beispielsweise:

• Kupfer
• Silber
• Kohle
• Plasma
• Aluminium

Je mehr freie Ladungsträger im jeweiligen Material vorhanden sind, desto mehr Strom kann durch den Leiter fließen. So fließt in einem Stromkreis mit einem Kupferkabel deutlich mehr Strom als durch einen mit Aluminiumkabel desselben Umfangs verbundenen Stromkreis. Sind in einem Stoff überhaupt keine freien Ladungsträger vorhanden, so handelt es sich um einen Nichtleiter (auch Isolator). Zu den Isolatoren gehören u.a. Kunststoff, Gummi und Keramik.

Was passiert in einem Stromkreis?

Eine Stromquelle (z.B. Batterie, Dynamo, Steckdose) stellt elektrische Energie (Leistung) als getrennte Ladung zur Verfügung. Die Leitungen im Stromkreis dienen als Transportweg für die elektrische Energie, welche als Strom zwischen Spannungsquelle und Verbraucher (z.B. Glühlampe, Elektromotor) fließt. Die von der Spannungsquelle zur Verfügung gestellte Energie wird im Verbraucher in eine andere Energieform umgewandelt (z.B. in Lichtenergie in der Glühlampe oder Bewegungsenergie im Motor).