Elektrizität ist die Lehre von (bewegten)
Ladungen.
Leitfähigkeit
Leiter
sind Stoffe, die Ladungen gut transportieren können.
In ihnen stehen
freie Ladungsträger zur Verfügung.
Leiter
unterscheiden sich in ihrer Leitfähigkeit.
Alle Metalle, Graphit, Salzlösungen (Leitungswasser)
Halbleiter
sind Stoffe, die den Strom nur schlecht oder unter bestimmten
Bedingungen transportieren.
Silizium, Germanium, Phosphor.
Isolatoren
können keinen Strom leiten. Hier stehen keine freien Ladungsträger zur
Verfügung.
Glas, Porzellan, Gummi, Öl, Gase, (Kunststoffe)
In den meisten
Materialien wird durch Temperatursenkung die Leitfähigkeit erhöht.
(NTC : negative
temperature coefficient)
(Ausnahme z.B.
Graphit (PTC : positive temperature coefficient)
Stromarten
Gleichstrom
(DC) fließt von einem Pol zum anderen.
Die technische
Stromrichtung ist vom Minuspol zum Pluspol.
Wechselstrom
(AC). Der Strom wechselt in einer bestimmten Frequenz die Richtung. Der
Strom im Haushalt ist Wechselstrom mit einer Frequenz von 50 Hz.
Unter Stromstärke
versteht man die Anzahl der Elektronen,
die pro Sekunde in
einem Leiter fließen.
Die Einheit ist
Ampere (A)
Eine Stromquelle
kann unterschiedlich viel Ampere liefern
Spannung
Jede Stromquelle hat eine Spannung. Sie ist
Ursache dafür, daß Strom überhaupt fließen kann.
Man kann die
elektrische Spannung mit dem Druck in einer Wasserleitung vergleichen.
Gängige Spannungen:
Batteriezelle 1,5
Volt
Autobatterie 12
Volt ( 8 Zellen)
LKW-Batterie 24
Volt (16 Zellen)
Steckdose 230 Volt
Steckdose USA 110
Volt
Hochspannungsleitung >10 000 Volt
Widerstand
und Ohmsches Gesetz
Ein el. Widerstand
widersteht dem el. Strom! Je höher der Widerstand desto geringer ist der
ihn durchfließende Strom
Seine Einheit ist
Ohm (W)
Der Widerstand des menschlichen
Körpers von Hand zu Hand bzw. Hand zu Fuß beträgt ~ 1000
W
(vereinfachte
Annahme)
Welcher Strom fließt, wenn man in eine Steckdose faßt?
Eine Stromstärke
>0,02A = 20 mA kann für den Menschen tödlich sein, da hier die
Loslassgrenze liegt !
Elektrische Leistung
Je mehr Spannung ein Gerät benötigt und je mehr
Strom es aufnimmt, desto höher ist seine Leistung.
Die Einheit ist Watt (Volt
Ampere = Watt)
Elektrische Arbeit
Die korrekte Einheit ist Ws. In der
Praxis verwendet man die Einheit
Kilowattstunde
(kWh)
1kWh
= 3 600 000 Ws
Gefahren des
elektrischen Stromes
Wirkung
auf den menschlichen Körper:
-
Wärmewirkung
Strommarken
Gerinnung von Eiweiß
Platzen der roten
Blutkörperchen
-
Chemische Wirkung
Zersetzen der Zellflüssigkeit
-
Physiologische Wirkung
Muskelkrämpfe
Herzkammerflimmern
Die Stromwirkung auf den
Menschen werden beeinflusst von :
-
Stromstärke
-
Einwirkungsart
-
Stromweg
-
Stromfrequenz
-
Hautbeschaffenheit
Gesundheitszustand
-
Wichtig ! :
Bei
Stromunfällen kann falsches Verhalten nicht nur zur Gefährdung des
Verletzten führen, sondern auch zur Gefährdung des Helfers!
Es
gilt :
Erst sichergehen, dass der Strom abgeschaltet ist, dann
helfen! |