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Stromfluss

Die kleinsten Teilchen in der Physik werden durch das Atommodell dargestellt.

Ein einzelnes Atom besteht aus mindestens einem positiv gelandenen Atomkern und einem negativ geladenem Elektron. Hinzu kommt noch eine Atomhülle, die im Normalfall beide Teilchen umgibt.

Das Atommodell gibt es bereits seit Ende des 19 Jahrhunderts und hat sich bis heute nicht verändert.

Der Idealfall

Im Idealfall ist das Atom nach außen hin Neutral, das bedeutet, dass die beiden Ladungen – positiv und negativ – sich ausgleichen.

Entfernt man nun ein Elektron aus der Atomhülle, so bleibt lediglich der positive Atomkern, also der reine Atomrumpf, übrig. Das Ergebnis nennt man nun ein positives Ion.

Ein Atom muss dabei nicht immer genau aus einem Atomkern und einem Elektron bestehen. Die Menge der Elektronen hängt mit dem verwendeten Material zusammen.

Ein elektrischer Leiter

Bei einem elektrischen Leiter könnte es sich um einen Stoff wie Kupfer, genauer gesagt etwas Kupferdraht handeln. Vorstellen muss man sich das so, dass hunderttausende kleiner Atomkerne in Form eines Gittermusters beisammen sind. Innerhalb dieses Gitters können sich Elektronen frei bewegen, Vorraussetzung hierfür ist jedoch, dass es frei bewegliche Elektronen gibt.

Der elektrische Stromfluss

Atome, welche eine metallische Bindung eingehen, geben je ein Elektron ab. Dieses Elektron kann sich frei im Stoff bewegen und schwingt sozusagen zwischen den Atomrümpfen hin und her. Die Atomrümpfe selbst gelten hierbei als Ortsfest, dass heißt, dass sich Atomrümpfe nicht bewegen, sondern ihre Position beibehalten. Insgesamt zählt der Leiter somit immernoch als Neutral.

Negative und positive Aufladung

Wird ein solcher Leiter nun negativ aufgeladen, so kommen zu den bereits im Stoff vorhandenen Elektronen weitere Elektronen hinzu. Dies nennt man auch Elektronenüberschuss.

Bei einer positiven Aufladungen, das heißt dem Abziehen der vorhandenen Elektronen, spricht man von einem Elektronenmangel.

Wer bereits Magnetismus in der Schule gehabt hat oder wer zumindest weis, dass sich ungleichartige Pole anziehen, kann nun schlussfolgern, wie ein elektrischer Stromfluss zu stande kommen kann.

Legt man ein einer Seite eines neutralen Leiters eine Spannungsquelle an, so bewegen sich alle frei beweglichen Elektronen in die Richtung des Plus-Pols. Die vom Pluspol aufgenommenen Elektronen werden vom Minuspol wieder abgegeben, sodass der Leiter insgesamt erneut als Neutral gilt.

Kurzer Überblick über Spannungsquellen

Ganz klassisch kann man Batterien verwenden. Weiterhin hervorragend zum experiementieren geeignet sind Solarzellen. Auch mit kleineren Modellen kann sogar schon kleine Elektromotoren antreiben. Zum Schluss kann man auch einen kleinen Drehgenerator erwerben. Dieser ist meißt in jedem guten Elektrobaukasten mit enthalten und ermöglicht durch das Drehen einer Kurbel kleine Strommengen zu produzieren.