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Spannung U [Volt]
Wie aber kommt die elektrische Ladung eines Leiters in Bewegung? Wenn Ladungen getrennt werden, so baut sich eine Spannung auf. Die getrennten Ladungen “möchten” sich wieder vereinigen. Dies wird als Spannung bezeichnet. Elektrischer Strom fliesst auf Grund von Spannungsunterschieden (Potentialunterschiede)
zwischen den Polen einer Spannungsquelle.
Je höher die Spannung, desto grösser wird der elektrische Strom in einem Stromkreis. (Wasseranalogie: Je grösser der Wasserdruck auf einer Leitung, desto mehr Wasser fliesst durch sie hindurch).
Spannung wird in Volt (von Alessandro Volta) gemessen. Das Formelzeichen ist U (von lat. urgere=drängen, treiben, drücken).
Spannung kann auf verschiedene Weisen erzeugt werden:
- Reibung: Versuch mit einem Kunststoffstab, den wir mit einem Stofflappen reiben.
- Batterie: chemische Vorgänge erzeugen die Spannung
- Induktion: Magnet bewegt sich um eine Spule (eine Leiterschleife)
weiter kann Spannung auch durch Wärme (Thermoelement), Licht (Solarzellen) oder durch Druck (Piezo-Element) erzeugt werden.
Widerstand R [Ohm]
Fliesst Strom durch einen metallischen Leiter, so bewegen sich die freien Elektronen zwischen den Atomen des Leiters hindurch. Die Atome schwingen in alle Richtungen um ihre Ruhelage. Dadurch werden aber die freien Elektronen in ihrer Bewegung behindert. Jeder Leiter setzt also dem elektrischen Strom einen Widerstand entgegen, der durch die Spannung überwunden werden muss.
Widerstände werden in Ohm (Physiker Georg Simon Ohm) gemessen.
Stromstärke I [Ampere]
Es ist die Menge elektrischen Stroms, die in einer bestimmten Zeit durch einen Leiter fliesst. Sie wird in Ampère gemessen.