Physik
Elektrische Stromstärke
Elektrischer Strom als gerichtet Bewegung von LadungsträgerMessgeräte für die StromstärkeMessung der StromstärkeSchaltplan eines StrommessersElektrische Stromstärke im unverzweigten StromkreisElektrische Stromstärke im verzweigten StromkreisStromstärke im Wechselstromkreis

Die elektrische Stromstärke gibt an, wie viel elektrische Ladung sich in jeder Sekunde durch den Querschnitt eines elektrischen Leiters bewegt.

Formelzeichen:
Einheit:
I
ein Ampere (1 A)

Teile der Einheit 1 A sind ein Milliampere ( 1 mA) und ein Mikroampere ():

1 A
1 mA
= 1 000 mA = 1 000 000
= 1 000

Benannt ist die Einheit für die elektrische Stromstärke nach dem französischen Mathematiker und Physiker ANDRÈ MARIE AMPÈRE
(1775-1836).

In metallischen Leitern bewegen sich Elektronen. Bei einer Stromstärke von 1 A bewegen sich in jeder Sekunde etwa Elektronen durch den Querschnitt eines Leiters.

In der nachfolgenden Übersicht sind elektrische Stromstärken aus Natur und Technik angegeben.

elektrisches Thermometer ca. 0,000 01 mA (10 )
Antennen, elektrische Armbanduhr ca. 0,001 mA
Belichtungsmesser 0,1 mA
Kopfhörer 1 mA
lebengefährliche Stromstärke mehr als 25 mA
Glühlampe 60 W
Glühlampe 75 W
Glühlampe 100W
0,26 A
0,33 A
0,43 A
Haushaltsgeräte 0,1 A - 10 A
PKW-Scheinwerfer 4,5 A
Energieversorgung Zugwaggon (Reisezugwagen) 30 A - 50 A
Straßenbahnmotoren
(beim Anfahren einer Straßenbahn ca. 400 A)
bis 600 A
Elektroschweißgerät 500 A
in elektrolytischen Bädern 1 000 A
Elektroschmelzofen 15 000 A
Blitz 10 000 - 100 000 A
(Durchschnitt: 36 000 A)

Messen der elektrischen Stromstärke

Die elektrische Stromstärke wird mit Strommessern, auch Amperemeter oder Stromstärkemesser genannt, gemessen. Häufig werden auch Vielfachmessgeräte genutzt, die man als Strommesser schalten kann (Bild 2).

Strommesser werden immer in Reihe zu dem Gerät geschaltet, bei dem die Stromstärke gemessen werden soll. Bild 3 zeigt eine solche Reihenschaltung von Glühlampe und Strommesser.

In Bild 4 ist der Schaltplan dargestellt. Beim Messen der elektrischen Stromstärke mit einem Vielfachmessgerät sollte man folgendermaßen vorgehen:

  1. Stelle am Messgerät die Stromart (Gleichstrom oder Wechselstrom) ein, die im Stromkreis vorliegt.
  2. Stelle am Messgerät den größten Messbereich für die Stromstärke ein.
  3. Schalte das Messgerät in Reihe zum elektrischen Gerät in den Stromkreis ein! Achte bei Gleichstrom darauf, das der Minuspol der elektrischen Quelle mit dem Minuspol des Messgerätes und der Pluspol der Quelle mit dem Pluspol des Messgerätes verbunden werden.
  4. Schalte den Messbereich soweit herunter, dass möglichst im letzten Drittel der Skala abgelesen werden kann! Das verringert den Messfehler.
  5. Lies die Stromstärke ab! Beachte dabei, dass der eingestellte Messbereich den Höchstwert der Skala angibt!

Berechnen der elektrischen Stromstärke

Unter der Bedingung, dass ein elektrischer Strom konstanter Stärke fließt, kann die elektrische Stromstärke I nach folgender Gleichung berechnet werden:


Aus dieser Gleichung ergeben sich die folgenden Beziehungen zwischen den Einheiten:


Statt schreibt man auch häufig 1 As (eine Amperesekunde).
Die elektrische Stromstärke kann auch mithilfe des ohmschen Gesetzes berechnet werden:

Elektrische Stromstärke in unverzweigten und verzweigten Stromkreisen

In einem unverzweigten Stromkreis (Bild 5) ist die elektrische Stromstärke an allen Stellen gleich groß. Es gilt:


In einem verzweigten Stromkreis (Bild 6) ist die Summe der Teilstromstärken gleich der Gesamtstromstärke. Es gilt:

Elektrische Stromstärke im Wechselstromkreis

In einem Wechselstromkreis verändert sich der Wert der Stromstärke ständig. In vielen Fällen, auch in unserem Stromnetz, ist der Verlauf sinusförmig (Bild 7). Von Strommessern im Wechselstromkreis wird der Effektivwert I angezeigt. Das ist der Wert, den ein Gleichstrom mit der gleichen Wirkung haben würde.
Es gilt:


Verwandte Themen
© Bibliographisches Institut & F. A. Brockhaus AG, Mannheim und DUDEN PAETEC GmbH, Berlin. Alle Rechte vorbehalten. www.schuelerlexikon.de