Stromkreis: Erklärung und Berechnung

Den elektrischen Stromkreis sehen wir uns in diesem Artikel an. Kurzfassung der Inhalte:

• Einige Erklärungen rund um den elektrischen Stromkreis.
• Viele Beispiele zum besseren Verständnis.
• Aufgaben / Übungen damit ihr das Thema selbst üben könnt.
• Ein Video zu den Grundlagen der Elektrotechnik.
• Ein Frage- und Antwortbereich rund um dieses Thema.

Erklärung: Was ist ein Stromkreis?

Fängt man mit den Grundlagen der Physik an, dann lernt man, dass es elektrische Ladungen gibt. Bewegen diese sich, dann erhält man dadurch einen elektrischen Strom. Angetrieben wird dieser Strom durch eine elektrische Spannung. Diese Bewegungen werden behindert: Ladungen stoßen - zum Beispiel im metallischen Leiter - gegen Ionen des Metallgitters und diese behindern damit ihre Bewegung. Man bezeichnet dies als einen elektrischen Widerstand. Mit diesem Grundwissen sind wir bereits ganz nahe am elektrischen Stromkreis.

Die nächste Grafik zeigt links eine Spannungsquelle, oben mit gelb eine Lampe und verbunden ist alles durch einen Leiter (zum Beispiel Kupfer). Damit seht ihr auch die Symbole, die jeweils benötigt werden und wie man einen Stromkreis zeichnen kann:

Was wir hier sehen ist ein geschlossener Stromkreis. Man kann in einem Stromkreis auch einen Schalter einbauen. Dies kennt jeder von daheim mit einem Lichtschalter. Mit diesem kann man den Stromkreis unterbrechen und das Licht im Raum leuchtet nicht. Man spricht hier dann von einem offenen Stromkreis. Mehr zum Einsatz von Schaltern und auch von mehreren Energiequellen im Artikel geschlossener / offener Stromkreis.

Stromkreis Formeln:

Sehen wir uns noch eine einfache Formel zum Rechnen an einem Stromkreis an (Beispiele weiter unten). Dies ist die Formel hinter dem Ohmschen Gesetz. Sie zeigt den Zusammenhang zwischen Strom, Spannung und Widerstand:

Oder in Worten ausgedrückt:

Entsprechende Beispiele im nächsten Abschnitt.

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Beispiele elektrischer Stromkreis

In diesem Abschnitt sollen einige Beispiele zum elektrischen Stromkreis gezeigt werden.

Beispiel 1:

Zeichne einen geöffneten und eine geschlossenen Stromkreis und begründe die Antwort.

Lösung:

Den geschlossenen Stromkreis kennen wir bereits von weiter oben. Hier gibt es eine Spannungsquelle und einen Verbraucher (Lampe) und diese sind durchgehend miteinander verbunden. Es gibt keine Unterbrechung. Strom kann damit fließen.

Beim nicht geschlossenen (offenen) Stromkreis gibt es eine Unterbrechung. In der nächsten Grafik sieht man, dass ein Schalter geöffnet ist. Daher kann kein Strom in der Schaltung fließen. Die Lampe ist aus.

Beispiel 2:

Wir haben einen geschlossenen Stromkreis, in dem ein Strom von 3 Ampere fließt. Der Widerstand der Lampe sei 10 Ohm. Weitere Widerstände sind nicht zu beachten. Wie groß ist die Spannung der Quelle?

Lösung:

Weitere Beispiele:

Weitere Beispiele auch mit Reihenschaltung und Parallelschaltung im Artikel geschlossener / offener Stromkreis.

Stromkreis Aufgaben / Übungen

Aufgabe 1: Ein geschlossener Stromkreis besteht aus mindestens einer Spannungsquelle, Leitern und mindestens ....

• einer zweiten Spannungsquelle
• einem Draht
• einer Stromquelle
• einem Verbraucher

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