Elektrische Stromstärke
Durch Ladungstrennung können Körper elektrisch aufgeladen werden. Das bedeutet, die Elementarteilchen (Protonen und Neutronen) werden getrennt. An der Stelle, wo ein Protonenüberschuss gebildet wird, entsteht das Pluspol und an der Stelle mit dem Elektronenüberschuss ein Minuspol. Zwischen den Polen entsteht elektrische Spannung und wenn man sie miteinander verbindet, kommt es zum Elektronenfluss, wozu im Sprachgebrauch Stromfluss verwendet wird. Die Ladungsmenge, die in einer Zeit durch einen Leitungsquerschnitt fließen, nennt man elektrische Stromstärke. Wenn man den elektrischen Strom mit einem Wassertank vergleicht, dann ist die Stromstärke vergleichbar mit der Menge des Wassers, die in einer Zeit unter Druck durch eine Wasserleitung fließt.
Einheiten und Formelzeichen bei Stromstärke-Berechnungen
Folgende Einheiten und Formelzeichen verwendet man bei Berechnungen:
- Elektrische Stromstärke: Formelzeichen I, Einheit Ampere (A)
- Elektrische Spannung: Formelzeichen U, Einheit Volt (V)
- Ladungsmenge: Formelzeichen Q, Einheit Coulomb (C)
- Arbeit: Formelzeichen W, Einheit Joule (J), Wattsekunde (Ws), Wattstunde (Wh), Kilowattstunde (kWh)
- Elektrischer Widerstand: Formelzeichen R, Einheit Ohm (Ω)
- Elektrische Leistung: Formelzeichen P, Einheit Watt (W)
Formeln für elektrische Stromstärke
Damit man die elektrische Stromstärke berechnen kann, braucht man mindestens zwei Größen. Mit folgenden Formeln kann die Stromstärke berechnet werden.
Da Stromstärke aus Ladungsmenge in einer Zeit resultiert, ist die Formel:
Beispiel:
Ladungmenge (Q): 30 Coulomb
Zeit (t): 10 Sekunden
Gesucht: Stromstärke I
Berechnung: 30 : 10 = 3 Ampere
Aus dem Ohmschen Gesetz wird folgende Formel verwendet:
Beispiel:
Spannung (U): 230 Volt
Widerstand (Ω): 23 Ohm
Gesucht: Stromstärke I
Berechnung: 230 : 23 = 10 Ampere
Das Produkt aus Stromstärke und Spannung ergibt Leistung. Daraus leitet man folgende Formel ab:
Beispiel:
Spannung (U): 230 Volt
Leistung (P): 2300 Watt
Gesucht: Stromstärke I
Berechnung: 2300 : 230 = 10 Ampere
Sind Leistung und Widerstand bekannt, verwendet man folgende Formel:
Beispiel:
Leistung (P): 2300 Watt
Widerstand (Ω): 23 Ohm
Berechnung: 2300 : 23 = 100, Wurzel aus 100 = 10 Ampere