📖2.2 Was genau ist eigentlich Strom?

1. Die wissenschaftliche Basis (Der Faktencheck)

Bevor wir in die Praxis gehen, schauen wir uns an, was die Wissenschaft unter elektrischem Strom versteht. Es ist wichtig, die Fachbegriffe einmal gehört zu haben, damit du im Fachgespräch sicher bist:

Physikalische Definition:

Der elektrische Strom ist der Transport von elektrischen Ladungsträgern. In festen Leitern (wie unseren Kupferkabeln) sind dies Elektronen. Fließt Strom durch Flüssigkeiten (Elektrolyte), sind es Ionen. Dieser Fluss erzeugt laut dem Ampereschen Gesetz immer ein magnetisches Feld und führt meist zur Erwärmung des Leiters. Gemessen wird dies durch die elektrische Stromstärke. Ihr Formelzeichen ist das I und die Einheit das Ampere (A).

2. Jens erklärt: Warum das Licht sofort angeht (Das Billardkugel-Modell)

Jetzt wird es anschaulich. Viele denken, ein Elektron müsste wie ein 100-Meter-Läufer vom Schalter bis zur Lampe rennen. Aber wenn das so wäre, würdest du im Dunkeln stehen, denn ein Elektron ist quälend langsam.

Das Schneckentempo der Teilchen:

Ein einzelnes Elektron bewegt sich in einem normalen Kabel nur mit etwa 1 mm pro Sekunde. Das sind gerade einmal 3,6 Meter pro Stunde!

Warum brennt das Licht trotzdem sofort?

Stell dir eine lange, gerade Röhre vor, die komplett mit Billardkugeln gefüllt ist. Die Kugeln liegen dicht an dicht und berühren sich.

  • Wenn du am einen Ende eine zusätzliche Kugel mit Kraft hineindrückst, fällt am anderen Ende im selben Augenblick eine Kugel heraus.
  • Nicht, weil die erste Kugel so schnell durch die Röhre gerannt ist, sondern weil sich der Impuls (der Druck) mit Lichtgeschwindigkeit durch die gesamte Kette fortgepflanzt hat.

Ãœbertragen auf dein Kabel:

Das Kupferkabel ist wie diese Röhre – es ist bereits randvoll mit "Elektronen-Billardkugeln". Sobald du die Spannung einschaltest, "schubst" du die erste Reihe an, und die letzte Reihe am Ende des Kabels (in der Lampe oder Maschine) setzt sich sofort in Bewegung.

3. Das "leere" Verlängerungskabel: Ein Mythos

In der Werkstatt hört man oft: "Pass auf, da kommt gleich der Strom aus der Leitung." Das Bild ist falsch.

Ein Verlängerungskabel ist niemals leer. Die Elektronen sind ein fester Bestandteil des Metalls. Wenn das Kabel im Regal liegt, wuseln die Elektronen völlig ungeordnet durcheinander (Eigenbewegung). Erst wenn wir das Kabel einstecken, geben wir diesen "Soldaten" eine einheitliche Marschrichtung. Der Stromfluss ist also nichts anderes als geordnete Bewegung von Teilchen, die sowieso schon da sind.

4. Die Wirkungen des Stroms: Erkennen und Handeln

Da wir Strom nicht sehen können, müssen wir als EuP lernen, ihn an seinen Taten zu erkennen. Wikipedia nannte das Magnetfeld und die Wärme – schauen wir uns das für deinen Alltag an:

  • Wärmewirkung: Elektronen reiben sich an den Atomen des Kabels. Je mehr Strom (I) fließt, desto heißer wird es. Gefahr: Ãœberlastete Mehrfachsteckdosen können so heiß werden, dass sie schmelzen und brennen.
  • Magnetische Wirkung: Strom fließt = Magnetfeld entsteht. Das merkst du z.B., wenn ein Kompass in der Nähe von Stromleitungen ausschlägt oder wenn wir große Elektromotoren starten.
  • Biologische Wirkung: Unser Körper funktioniert selbst mit winzigen elektrischen Impulsen (Nerven, Herzschlag). Wenn die "fremde Armee" durch unseren Körper marschiert, bringt sie unsere Signale durcheinander. Das führt zu Muskelverkrampfungen (man kann nicht mehr loslassen) oder gefährlichem Herzflimmern.
 Lektion abgeschlossen