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)

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

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

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 6,21018 Elektronen durch den Querschnitt eines Leiters.

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

elektrisches Thermometerca. 0,000 01 mA (10 μA)
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)
Elektrischer Strom ist die gerichtete Bewegung von Ladungsträgern.

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.

Zur Messung der Stromstärke werden Vielfachmessgeräte eingesetzt.

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.

Messung der Stromstärke

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:

I=Qt            Q   elektrische Ladung             t    Zeit

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

1 Ampere=1 Coulomb1 Sekunde          1 A=1 C1 s         1 C=1 A1 s

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

I=UR              U   elektrische Spannung           R   elektrischer Widerstand

Schaltplan eines Strommessers

Elektrische Stromstärke in unverzweigten und verzweigten Stromkreisen

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


I=I1=I2                   I   Gesamtstromstärke              I1, I2  Teilstromstärken

Elektrische Stromstärke im unverzweigten Stromkreis

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

I=I1+I2                   I   Gesamtstromstärke              I1, I2  Teilstromstärken

Elektrische Stromstärke im verzweigten Stromkreis

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:

I=imax20,7imax

Stromstärke im Wechselstromkreis
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