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Elektrizität Grundlagen / Grundwissen

Geschrieben von: Dennis Rudolph
Donnerstag, 28. Dezember 2017 um 20:28 Uhr

Mit den Grundlagen der Elektrizität befassen wir uns in diesem Artikel. Die Kurzfassung der Inhalte:

  • Zunächst einige Erklärungen zu den Grundlagen der Elektrizität, mit Formeln.
  • Ein paar Beispiele mit Zahlen und Einheiten zum besseren Verständnis.
  • Aufgaben und Übungen zu den Grundlagen der Elektrizitätslehre.
  • Ein Video soll die Inhalte ebenfalls verständlich erklären.
  • Ein Frage- und Antwortbereich am Artikelende rundet die Inhalte ab.

Was gehört denn eigentlichen zu den Grundlagen der Elektrizität? Nun, es gibt ganze Bücher, die sich nur auf die Grundlagen beziehen. Dies würden den Artikel hier komplett sprengen. Daher sehen wir uns hier praktisch die Grundlagen der Grundlagen an. Weiterführende Inhalte werden dann aufgeführt / verlinkt.

Erklärung Grundlagen Elektrizität

Fangen wir mit den Grundlagen der Elektrizität an. Zunächst solltet ihr wissen, dass es elektrische Ladungen gibt. Die elektrische Ladung (eines Körpers) gibt an, wie groß dessen Elektronenüberschuss oder sein Elektronenmangel ist. Bei den elektrischen Ladungen unterscheidet man zwischen positiven und negativen Ladungen.

Grundlagen Elektrizität Ladungen

Und diese Ladungen führen uns nun zum elektrischen Strom. Und zu einigen weiteren Grundbegriffen / Grundlagen der Elektrizität.

  • Strom: Im Alltag ist mit Strom der Transport von elektrischen Ladungsträgern gemeint, zum Beispiel von Elektronen in (Halb-)Leitern. Die elektrische Stromstärke wird in Ampere (A) angegeben, zum Beispiel 6 A.
  • Spannung: Unter der Spannung versteht man eine physikalische Größe, die beschreibt, wie viel Energie benötigt wird, um eine elektrische Ladung zu bewegen. Die elektrische Spannung ist eine Voraussetzung dafür, dass Strom fließen kann. Die Stärke der Spannung wird in Volt (V) angegeben, zum Beispiel 6 V.
  • Widerstand: Der elektrische Widerstand ist in der Elektrizität eine Angabe dafür, welche elektrische Spannung notwendig ist, um eine bestimmte elektrische Stromstärke durch einen Leiter fließen zu lassen. Wie groß der elektrische Widerstand ist, wird mit Ohm (Ω) angegeben, zum Beispiel 1 Ω.

Hinweis: Der elektrische Widerstand ist sowohl eine Eigenschaft eines Materials, als auch ein Bauteil, welches man in Schaltungen einsetzen kann.

Und damit wären wir auch schon beim nächsten Thema: Der elektrische Stromkreis. Ein einfacher Stromkreis besteht aus einer Spannungsquelle (die Spannung liefert), einem Widerstand und einem Leiter, in welchem der Strom fließt.

Elektrizität Grundlagen Stromkreis

Kennt man Strom, Spannung und Widerstand, dann landet man in der Regel auch schnell beim Ohmschen Gesetz. Die Formel zu diesem lautet:

Elektrizität Grundlagen Ohmsches Gesetz Formel

Oder in Worten ausgedrückt:

Elektrizität Grundlagen: Ohmsches Gesetz Formel in Worte

Beispiele Grundlagen Elektrizität

Zeit für ein paar Beispiele zu den Grundlagen der Elektrizität. Und dazu sehen wir uns zwei Beispiele zum Ohmschen Gesetz an.

Beispiel 1:

Erstes Beispiel zu den Grundlagen der Elektrizität: Wir haben einen Stromkreis mit einem Widerstand von 2 Ohm. Es fließt ein Strom von 5 Ampere. Wie groß ist die elektrische Spannung?

Lösung: Wir setzen die Angaben in die Formel U = R · I ein und berechnen die Spannung in Volt.

Elektrizität Grundlagen Beispiel 1

Beispiel 2:

Noch ein weiteres Beispiel: Es liegt eine Spannung von 200 Millivolt vor und ein Strom von 4 Ampere. Der Widerstand ist wie groß?

Lösung: Wie wandeln die 200 mV in 0,2 V um, die 4 Ampere bleiben. Der Widerstand R ist gesucht. Daher stellen wir die Formel nach dem Widerstand um und setzen alle Angaben ein.

Elektrizität Grundlagen Beispiel 2

Weiterführende Themen:

Wie geht es nun weiter mit den Grundlagen der Elektrizität? Wer sich bis hierhin alles durchgelesen hat und noch mehr Themen braucht, der kann sich mit den folgenden Inhalten noch befassen. Ich habe die Artikel dazu leider noch nicht fertig. Sobald dies aber der Fall ist, werden sie hier verlinkt.

  • Serienschaltung von Widerständen
  • Parallelschaltung von Widerständen
  • Viele Widerstände (Gruppenschaltung)
  • Stromkreisläufe
  • Quellen (Spannung und Strom)
  • Elektronische Bauelemente: Kondensatoren
  • Elektronische Bauelemente: Spulen
  • Gleich-und Wechselspannungswissen
  • Schwingkreis mit Bauteilen
  • (Leistungs-)Transistoren

Aufgaben / Übungen Elektrizität Grundlagen

Aufgabe 1: Im alltäglichen Leben ist die Bewegung von elektrischen Ladungsträgern der...

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Video Grundlagen Elektrizität

Elektrizität Grundlagen / Grundwissen

Im nächsten Video wird euch Grundwissen bzw. Grundlagen der Elektrizität vermittelt. Zunächst wird auf positive Ladung und negative Ladung eingegangen und wie diese sich anziehen und abstoßen. Jede Art von Materie enthält Ladungsträger und man unterscheidet zwischen Leiter und Nichtleiter. Ladung erzeugen oder vernichten geht nicht, Ladungen können jedoch verschoben werden. Der Atomkern weist die positiven Ladungen auf, die Elektronen außenrum sind hingegen negativ. Auf den Begriff der Influenz wird mit einem Beispiel auch eingegangen. Als nächster Punkt werden Stromquelle, Ladungsquelle und Stromkreis behandelt inklusive Stromrichtung (physikalische Stromrichtung und technische Stromrichtung). Dieses Video habe ich auf Youtube.com gefunden.


Nächstes Video »

Fragen und Antworten zur Elektrizität

Hier sehen wir uns typische Fragen mit Antworten zu den Grundlagen der Elektrizität an.


F: Ich möchte die Grundlagen der Elektrizität lernen. Wie stelle ich dies an?

A: Startet mit dem Ohmschen Gesetz und der Formel zum Ohmschen Gesetz. Dies sind die absoluten Grundlagen der Elektrizität. Ihr solltet es auch bei Serienschaltung, Parallelschaltung und der Verschaltung vieler Widerstände einsetzen können. Seht euch im Anschluss den elektrischen Gleichstromkreis an, inklusive Spannungsquelle und Stromquelle. Danach solltet ihr euch mit Kondensatoren und Spulen befassen.


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