Elektrische Stromkreise
Damit der elektrische Strom genutzt werden kann, baut man elektrische Stromkreise auf. Ein einfacher elektrischer Stromkreis besteht aus folgenden Elementen:
- Spannungsquelle: Als elektrische Spannungsquellen kommen in der Regel Batterien, Solarmodule oder Generatoren in Frage. Die Spannung, die man aus den Steckdosen entnehmen kann, ist meistens mittels Generatoren in Kraftwerken erzeugt und wird über Leitungen in die Haushalte transportiert und dort zur Entnahme bereitgestellt. Bei der Spannungsquelle wird zwischen Gleichstrom und Wechselstrom unterschieden.
- Leiter: Strom kann nur zwischen geschlossenen Kreisläufen fließen. Daher werden Spannungsquellen über elektrische Leiter, mit den Verbrauchern verbunden. Mit Ausnahme einfacher Stromkreise wie z.B. bei Fahrraddynamos, wo nur Hin- und Rückleitung vorhanden sind, haben Leiter in der Regel mehrere Ader. Der Leitungsquerschnitt muss so dimensioniert gewählt werden, dass der Leiter durch den Transport der Elektronen keinen Schaden nimmt, z.B. durch Überhitzung.
- Schalter: Damit die Verbraucher nicht dauerhaft eingeschaltet werden, sondern nur bei Bedarf, setzt man vor den Verbrauchern Schalter ein. Durch Betätigen der Schalter kann man die Stromzufuhr in den Leitern unterbrechen oder wieder in Gang bringen. Bei der Schaltern wird zwischen Öffnern und Schließern unterschieden.
- Verbraucher: Als Verbraucher sind alle Produkte gemeint, die den elektrischen Strom verbrauchen und wodurch meistens eine Funktion erfüllt wird, z.B. die Erhellung der Räume durch Glühlampen, die Erhitzung des Backofens, das Drehen eines Motors, das Erhitzen von Kochwasser, den Empfang von Radio- oder Fernsehsendern etc. Dabei wird die elektrische Energie nicht so "verbraucht", dass es sich auflöst, sondern in eine andere Energieform umgewandelt wird und sich dadurch bemerkbar macht, z.B. durch Hitze und Bewegung.
Elektrische Ströme können nur in einem geschlossenen Kreislauf, bzw. Stromkreislauf fließen. Erst wenn Spannungsquelle, Verbraucher und Leiter miteinander verbunden sind, können die Elektronen fließen und den Verbraucher funktionieren lassen. Man kann in einem Stromkreis nicht nur einen Verbraucher anschließen, sondern mehrere. Unterschieden wird dabei zwischen Reihenschaltung und Parallelschaltung. Üblich ist die Anwendung der Parallelschaltung mit mehreren Schaltern und Verbrauchern bzw. Verbraucherstellen wie Steckdosen. So kann man mehrere Verbraucher unabhängig voneinander betreiben und so ist sichergestellt, dass alle Verbraucher dieselbe elektrische Spannung erhalten.