III.1. e) Elektrischer Strom

III.1. e) Elektrischer Strom

Wenn du das Wort Strom hörst, fragst du dich vielleicht: „Was fließt oder strömt in einem elektrischen Kabel, in einer Lampe, einer Herdplatte oder einem Elektromotor?

Antwort: Es sind Elektronen (im Bild klein, blau und mit „-“ dargestellt).

Quelle: http://raschweb.de/NT7-Modell-elektr-Strom.pdf (30.04.2020, 19:19)

In elektrischen Leitern (z.B. Metalle, Kohle, …) lösen sich von jedem Atom einzelne Elektronen. Diese frei beweglichen Elektronen bewegen sich normalerweise ziellos zwischen den Atomrümpfen hin und her.
In elektrischen Isolatoren (Glas, Plastik, Wolle, …) können sich Elektronen nicht frei bewegen.

Ladungsausgleich durch Elektronenbewegung:

Quelle: http://raschweb.de/NT7-Modell-elektr-Strom.pdf (30.04.2020, 19:19)

Auf der linken Seite in der Abbildung herrscht Elektronenüberschuss (Minuspol), auf der rechten Seite Elektronenmangel (Pluspol). Verbindet man beide Seiten mit einem Leiter, bewegen sich die Elektronen im Leiter zu der positiven Seite hin. Das ist erkennbar an den nach rechts gerichteten Pfeilen.
Auf S. 72 Abbildung 2 B sind zwei Metallkugeln. Die negativ geladene Metallkugel hat Elektronenüberschuss, die positiv geladene Kugel Elektronenmangel. Wenn man die Kugeln mit einem Kabel verbindet, dann fließen kurzzeitig Elektronen von links nach rechts, solange bis beide Kugeln elektrisch neutral sind. Diese gerichtete Elektronenbewegung nennt man elektrischen Strom.

In dem Beispiel von oben fließt der Strom nur ganz kurz. Mit einer elektrischen Quelle (z.B. Batterie) kann man Elektronen dauerhaft im Kreis fließen lassen. Dann spricht man von einem geschlossenen Stromkreis. Die Batterie wirkt hier wie eine Elektronenpumpe, die die Elektronen vom Minuspol zum Pluspol transportiert (und innerhalb der Batterie wieder vom Pluspol zum Minuspol!), sodass die nächste Runde beginnen kann. 

Kreisverkehr der Elektronen (Quelle: www.leifiphysik.de)

Eine ausführliche Darstellung des Stromkreismodells findest du auf der Seite:

https://www.leifiphysik.de/elektrizitaetslehre/einfache-stromkreise/grundwissen/stromkreismodelle

Aufgaben bis zum 7. 5. 2020:

  • Übertrage den Hefteintrag (unten im Kasten) in dein Physikheft.
  • Informiere dich über das Thema Gewitter mit dem Text auf S. 73 im Buch und mit dem Blitzsimulator von Planet-Schule: https://www.planet-schule.de/mm/gewitter-simulator/
  • Beantworte die Aufgaben 1 und 2 auf S. 73 schriftlich im Physikheft

Scanne oder fotografiere bitte die Antworten auf die Aufgaben 1) und 2) (Seite 73) und schicke sie mir bis zum Donnerstag, 7. Mai 2020 16:00 gut lesbar an: corona[at]maxmichel.de .
Ab Donnerstag, 7. Mai 16:30 gibt es die Lösungen zu den Aufgaben hier.
Wenn ihr Fragen habt, könnt ihr sie mir gerne auch über diese Email-Adresse zukommen lassen!

Hefteintrag:


c) Elektrischer Strom

In elektrischen Leitern befinden sich frei bewegliche Elektronen. Durch Elektronenbewegung können Ladungsunterschiede ausgeglichen werden.

In einem geschlossenen Stromkreis wirkt die Batterie als Elektronenpumpe, sodass die Elektronen dauerhaft im Kreis fließen, und zwar vom Minuspol zum Pluspol.

Elektrischer Strom ist die gerichtete Bewegung von Elektronen