MODUL V - Elektrotechnik - Grundlagen Seite 7

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Grafik 11: I-t-Diagramm für Wechselstrom

Stromstärkebeispiele
Gerät, Maschine, Anlage	Stromstärke
Belichtungsmesser	0,001A
Glühlampe	0,5A
Handbohrmaschine	2A
Haushaltssicherung	16A
Schweißtransformator	200A
Lichtbogenofen (Stahlherstellung)	150000A

1.4 Die elektrische Spannung

Maßeinheit	V	Volt (nach: Alessandro Volta, ital. Physiker, 1745-1827)
Einheitenzeichen	U	Spannung

Die Bausteine der Atome weisen unterschiedliche Ladungen auf:

Elektronen sind negativ geladene Atombausteine der Schalen
Protonen sind positiv geladene Atombausteine des Kerns
Neutronen sind elektrisch neutrale Atombausteine des Kerns

Da die Elementarladung eines Elektrons für technische Berechnungen zu klein ist, fast man die Ladung von 6,25 * 10ˆ18 Elektronen zu einer Basisgröße zusammen. Diese Basisgröße zur Kennzeichnung der Ladung wird als Coulomb (C) (nach: Charles-Augustin Coulomb, franz. Physiker, 1736-1806) bezeichnet.
Im Normalzustand besitzen Atome genauso viele Elektronen wie Protonen, so dass sich die Ladungswirkungen gegenseitig aufheben und das Atom nach außen elektrisch neutral wirkt. Elemente mit unterschiedlichen elektrischen Ladungen ziehen sich an und Elemente mit gleichen elektrischen Ladungen stoßen sich ab (Beispiel: Magneten).

Um unterschiedliche elektrische Ladungen zu trennen, muss Energie eingesetzt werden. Folgendes Beispiel kennen wir aus dem alltäglichen Leben: Wird ein Wolltuch an einem Kunststoffstab stark gerieben, treten Elektronen vom Tuch zum Stab über. Im Kunststoffstab entsteht ein Elektronenüberschuss (er ist elektrisch negativ geladen). Im Wolltuch dagegen entsteht ein Elektronenmangel (es ist elektrisch positiv geladen). Beide Stoffe streben danach, ihren ursprünglichen Ladungszustand wieder zu erreichen. Dabei erzeugen Sie eine elektrische Spannung. Überschreitet der Elektronenüberschuss oder der Elektronenmangel eine gewisse Grenze, erhält der Mensch bei Berührung eines Elementes bzw. eines Bauteiles, das sich in einem solchen Zustand befindet, einen elektrischen Stromschlag.