Strom

Siehe auch Spannung, Widerstand und Ohmsches Gesetz.

Strom ist ein Fluss von elektrischen Ladungsträgern, normalerweise Elektronen oder Atome mit Elektronenmangel. Das gebräuchliche Symbol für Strom ist der Großbuchstabe I. Die Standardeinheit ist das Ampere, symbolisiert durch A. Ein Ampere Strom entspricht einer elektrischen Ladung von einem Coulomb (6,24 x 1018 Ladungsträger), die sich in einer Sekunde an einem bestimmten Punkt vorbeibewegt. Physiker gehen davon aus, dass Strom von relativ positiven Punkten zu relativ negativen Punkten fließt; dies wird als konventioneller Strom oder Franklin-Strom bezeichnet. Elektronen, die häufigsten Ladungsträger, sind negativ geladen. Sie fließen von relativ negativen Punkten zu relativ positiven Punkten.

Elektrischer Strom kann entweder Gleichstrom oder Wechselstrom sein. Gleichstrom (DC) fließt zu jedem Zeitpunkt in die gleiche Richtung, obwohl die momentane Stärke des Stroms variieren kann. Bei einem Wechselstrom (AC) kehrt der Fluss der Ladungsträger periodisch die Richtung um. Die Anzahl der vollständigen Wechselstromzyklen pro Sekunde ist die Frequenz, die in Hertz gemessen wird. Ein Beispiel für reinen Gleichstrom ist der von einer elektrochemischen Zelle erzeugte Strom. Der Ausgang eines Gleichrichters vor der Filterung ist ein Beispiel für pulsierenden Gleichstrom. Der Ausgang von gewöhnlichen Steckdosen ist Wechselstrom.

Der Strom pro Querschnittseinheit wird als Stromdichte bezeichnet. Sie wird in Ampere pro Quadratmeter, Ampere pro Quadratzentimeter oder Ampere pro Quadratmillimeter angegeben. Die Stromdichte kann auch in Ampere pro Kreismillimeter angegeben werden. Im Allgemeinen gilt: Je größer der Strom in einem Leiter, desto höher die Stromdichte. Es gibt jedoch Situationen, in denen die Stromdichte in verschiedenen Teilen eines elektrischen Leiters variiert. Ein klassisches Beispiel ist der so genannte Skin-Effekt, bei dem die Stromdichte in der Nähe der äußeren Oberfläche eines Leiters hoch und in der Mitte niedrig ist. Dieser Effekt tritt bei Wechselströmen mit hohen Frequenzen auf. Ein weiteres Beispiel ist der Strom in einem aktiven elektronischen Bauteil wie einem Feldeffekttransistor (FET).

Ein elektrischer Strom erzeugt immer ein Magnetfeld. Je stärker der Strom ist, desto stärker ist das Magnetfeld. Ein pulsierender Gleich- oder Wechselstrom erzeugt typischerweise ein elektromagnetisches Feld. Dies ist das Prinzip, nach dem sich drahtlose Signale ausbreiten.

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