Stromflusses

Stromfluss bezeichnet den Fluss elektrischer Ladung durch einen Leiter oder Bauelement. Der Strom wird in der Einheit Ampere gemessen und als I angegeben. Nach der gängigen Sichtweise fließt der konventionelle Strom von Plus- zu Minuspol; Elektronen bewegen sich in Gegenrichtung. In Metallen sind Elektronen die primären Ladungsträger; andere Materialien können Ionen oder Löcher tragen.

Der Strom entsteht, wenn eine elektrische Potenzialdifferenz vorhanden ist und ein geschlossener Leiterpfad existiert. Der Strom hängt von Spannung V, Widerstand R und dem daraus resultierenden Ohmschen Gesetz ab: I = V/R. Der Widerstand wird durch Material, Temperatur, Leitungsquerschnitt und Länge bestimmt. Mit steigender Temperatur erhöht sich typischerweise der Widerstand bei Metallen.

Gleichstrom (DC) fließt konstant in eine Richtung. Wechselstrom (AC) ändert periodisch seine Richtung; in der Regel sinusförmig. In Netzwerken wird Wechselstrom mit Frequenzen gemessen, z. B. 50 Hz in vielen Ländern, 60 Hz in Nordamerika. Die effektive Größe eines Wechselstroms wird als RMS-Wert angegeben, der die Heizwirkung beschreibt.

Messung: Ein Ampere wird idealerweise durch ein Amperemeter gemessen, das in Serie geschaltet wird. Spannung wird mit einem Voltmeter gemessen. Die elektrische Leistung ergibt sich aus P = VI; bei konstanter Spannung auch P = I^2R oder P = V^2/R. Temperatur, Querschnitt und Materialien beeinflussen Verluste in Leitungen.

Anwendungsbereiche: Stromfluss dient der Energieübertragung in Stromnetzen, der Funktion elektronischer Bauteile und Motoren. Sicherheitsaspekte: unsachgemäße Leitungen, Überspannungen und Feuchtigkeit können gefährlich sein; Schutzvorrichtungen wie Sicherungen, Schutzleiter und Isolierung werden eingesetzt.

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