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Elektrische Stromstärke

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)

 

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

 

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

 

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 6,2 ⋅ 10 18 Elektronen durch den Querschnitt eines Leiters. In der nachfolgenden Übersicht sind elektrischeStromstärken aus Natur und Technik angegeben.

elektrisches Thermometerca. 0,000 01 mA (10 μ A )
Antennen, elektrische Armbanduhrca. 0,001 mA
Belichtungsmesser0,1 mA
Kopfhörer1 mA
lebengefährliche Stromstärkemehr als 25 mA
Glühlampe 60 W
Glühlampe 75 W
Glühlampe 100W
0,26 A
0,33 A
0,43 A
Haushaltsgeräte0,1 A - 10 A
PKW-Scheinwerfer4,5 A
Energieversorgung Zugwaggon (Reisezugwagen)30 A - 50 A
Straßenbahnmotoren
(beim Anfahren einer Straßenbahn ca. 400 A)
bis 600 A
Elektroschweißgerät500 A
in elektrolytischen Bädern1 000 A
Elektroschmelzofen15 000 A
Blitz10 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 1).

  • Messgeräte für die Stromstärke (Strommesser, Amperemeter)

    L. Meyer, Potsdam

Strommesser werden immer in Reihe zu dem Gerät geschaltet, bei dem die Stromstärke gemessen werden soll. Bild 2 zeigt eine solche Reihenschaltung von Glühlampe und Strommesser.

  • Messung der Stromstärke in einem einfachen Stromkreis

    L. Meyer, Potsdam

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 des 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:

I = Q t Q elektrische Ladung t Zeit

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

1 Ampere = 1 Coulomb 1 Sekunde 1 A = 1 C 1 s 1 C = 1 A ⋅ 1 s

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

I = U R U elektrische Spannung R elektrischer Widerstand

Elektrische Stromstärke in unverzweigten und verzweigten Stromkreisen
In einem unverzweigten Stromkreis ist die elektrische Stromstärke an allen Stellen gleich groß. Man kann sie mit einem Wasserstrom vergleichen. Es gilt:


I = I 1 = I 2 = ... = I n I Gesamtstromstärke I 1 , I 2 ,   ...,   I n Teilstromstärken

In einem verzweigten Stromkreis ist die Summe der Teilstromstärken gleich der Gesamtstromstärke. Es gilt:

I = I 1 + I 2 +   ...   + I n I Gesamtstromstärke I 1 , I 2 ,   ...,   I n Teilstromstärken

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 3). Von Strommessern im Wechselstromkreis wird der Effektivwert I angezeigt. Das ist der Wert, den ein Gleichstrom mit der gleichen Wirkung haben würde. Es gilt:

I = i max 2 ≈ 0,7 ⋅ i max

  • Stromstärke im Wechselstromkreis
Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Elektrische Stromstärke." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik-abitur/artikel/elektrische-stromstaerke (Abgerufen: 20. May 2025, 23:19 UTC)

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Die elektrische Stromstärke gibt an, wie viel elektrische Ladung sich in jeder Sekunde durch den Querschnitt eines elektrischen Leiters bewegt. Sie wird in der Einheit Ampere (1 A) gemessen.
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Werner von Siemens

* 13.12.1816 in Lenthe bei Hannover
† 06.12.1892 in Charlottenburg bei Berlin

Er war deutscher Physiker, Techniker und Unternehmer. Seine bedeutendste wissenschaftliche Leistung war die Entdeckung des dynamoelektrischen Prinzips und damit einer der Grundlagen für den Bau und die Wirkungsweise aller modernen Generatoren. Wesentlich beteiligt war er am Bau großer Telegrafenlinien in Deutschland und in anderen Ländern. Unter der Leitung von Siemens entstand die erste Elektrolokomotive, der erste elektrische Aufzug und die erste elektrische Straßenbahn. Die von ihm mitbegründete Firma Siemens & Halske war Ende des 19. Jahrhunderts eines der führenden Unternehmen der Elektroindustrie in der Welt.

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Befinden sich in einem Stromkreis mit einer elektrischen Quelle mehrere Bauelemente (Widerstände, Glühlampen, Spulen, ...), so können diese in Reihe oder parallel zueinander geschaltet sein. Der Gesamtwiderstand der Schaltung hängt von der Art der Schaltung und vom elektrischen Widerstand der betreffenden Bauelemente ab.

Alessandro Volta

* 18.02.1745 in Como
† 05.03.1827 in Como

Er war ein bedeutender italienischer Physiker, der als Gymnasiallehrer in Como und als Professor in Pavia tätig war. VOLTA erfand einen Vorläufer der Influenzmaschine und ein empfindliches Elektroskop. Am bedeutendsten ist aber seine Entdeckung elektrochemischer Stromquellen. Nach ihm ist die Einheit der Spannung benannt.

Elektrischer Widerstand

Der elektrische Widerstand eines Bauteils gibt an, wie stark der elektrische Strom in ihm behindert wird.

Formelzeichen:
Einheit:
R
ein Ohm (1 Ω )

Definiert ist der elektrische Widerstand als der Quotient aus elektrischer Spannung und elektrischer Stromstärke:

R = U I U Spannung am Bauteil I Stromstärke durch das Bauteil

Diese Gleichung wird auch als ohmsches Gesetz bezeichnet.

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