Elektrischer Strom
Elektrischer Strom ist die Bezeichnung für den gerichteten Anteil einer Bewegung von Ladungsträgern ? zum Beispiel von Elektronen oder Ionen, in einem Festkörper, einer Flüssigkeit, einem Gas oder im Vakuum (siehe auch Elektrische Stromrichtung) - durch einen definierten Bereich - zum Beispiel einen Punkt einer elektrischen Schaltung.
Ruhende Ladungsträger können durch unterschiedliche Kräfte in Bewegung gesetzt werden:
* Redoxreaktion in Batterien,
* Coulombkraft in Kondensatoren oder
* Lorentzkräfte in Generatoren.
Einmal in Bewegung, können sich die Ladungsträger auch in feldfreien Räumen weiterbewegen. Ein Beispiel dafür ist die Elektronenbewegung in einer Elektronenröhre.
Umgangssprachlich wird elektrischer Strom auch ?Strom? genannt. Manchmal ist damit die Übertragung oder Bemessung von elektrischer Energie gemeint, was jedoch physikalisch nicht korrekt ist. Auch wird die physikalische Größe der Stromstärke, also die pro Zeit fließende Ladung, umgangssprachlich als Strom bezeichnet.
Das Formelzeichen für die zeitlich konstante elektrische Stromstärke ist I. Die zeitabhängige Stromstärke wird mit i oder auch als i(t) bezeichnet. Gemessen wird die Stromstärke in Ampere, benannt nach dem französischen Physiker und Mathematiker André-Marie Ampère. Das Einheitenzeichen ist das A. Das Ampere ist SI-Basiseinheit.
Technische Nutzung des elektrischen Stroms
Elektrischer Strom ist eines der Verfahren des Energietransports. So wird heute die gesamte Beleuchtung, die meisten Haushaltsgeräte und die gesamte Elektronik und Rechnertechnik mit elektrischer Energie betrieben. Autos mit elektrischem Antrieb werden als umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen benzinbetriebenen Gefährten propagiert. Auch medizinische Geräte vom Röntgenapparat über den Kernspintomographen bis hin zum Zahnarztbohrer werden mit elektrischer Energie betrieben.
Elektrische Energie wird zumeist zentral in Kraftwerken aus anderen Energiequellen umgewandelt (z. B. erneuerbare Energien) und über das Stromnetz an die Haushalte verteilt bzw. als Bahnstrom genutzt. Aus ökologischen Gründen wird aber auch zunehmend dezentrale elektrische Energiewandlung, z. B. mittels Photovoltaikanlagen auf privaten Dächern, gefördert. Wichtige Einrichtungen (z. B. Krankenhäuser) sind mit Notstromaggregaten ausgestattet, damit auch bei einem Stromausfall elektrische Energie zur Verfügung steht. Ist eine permanente Verbindung mit dem Stromnetz nicht möglich, z. B. bei Autos oder mobilen Geräten, so muss die elektrische Energie entweder zwischengespeichert oder direkt im Gerät erzeugt werden (z. B. mittels kleiner Solarzellen für Taschenrechner, oder mittels Brennstoffzellen). Eine Speicherung der elektrischen Energie im großen Maßstab ist derzeit nur durch Wandlung in eine andere Energieform möglich, z. B. mittels Akkumulatoren oder in noch größerem Maßstab z. B. bei Pumpspeicherkraftwerken. Für eher kleinere Energiemengen werden Kondensatoren und Spulen verwendet.
Der umgangssprachliche Ausdruck ?Strom verbrauchen? ist technisch gesehen nicht richtig, da der Strom, der in ein Gerät hineinfließt, auch wieder herausfließt (Ladungserhaltungssatz). In der Tat ist es beim üblichen Haushaltsstrom sogar so, dass die Elektronen nur im Leiter ein kleines Stück hin- und her ?wackeln?, ohne dass tatsächlich eine nennenswerte Anzahl von Elektronen aus der Leitung ins Gerät fließt. Was tatsächlich ?fließt?, ist elektrische Energie. Diese wird ebenfalls nicht verbraucht, wie sich das umgangssprachlich eingebürgert hat, sondern wird umgewandelt, z. B. in mechanische Energie (Motor), Wärme (Haartrockner) und chemische Energie (z. B. beim Aufladen von Akkus). Die dabei verrichtete Arbeit (bei ohmschen Beziehern das Produkt aus Spannung, Stromstärke und Zeit) wird durch einen sog. Stromzähler ermittelt. Deswegen wird der ?Stromverbrauch? auch in der Energieeinheit Kilowattstunde, und nicht in der Stromeinheit Ampere gezählt.
Neben der Energieversorgung spielt der elektrische Strom auch für die technische Kommunikation eine wesentliche Rolle. So basiert das Telefonnetz zumindest am Teilnehmeranschluss bis heute auf elektrischer Signalübertragung. Das gilt auch für moderne Datenübertragungstechniken wie DSL. Allerdings wird das eigentliche Telefonnetz heutzutage immer mehr auf Glasfaser umgestellt. Ebenfalls auf elektrischen Signalen basiert das Kabelfernsehen.
Die Kommunikation mittels elektromagnetischer Wellen basiert zwar nicht direkt auf elektrischem Strom, aber das Aussenden und Empfangen der Wellen ist prinzipiell nur über elektrische Anlagen möglich.
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Quellenangabe
Dieser Artikel basiert auf dem Artikel "Strom" aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der "GNU - Lizenz" für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Autorenliste verfügbar.