WENN DER STROM FLIEßT
Hast du den Stromkreis einmal verstanden, können deine Projekte alles machen was du willst: Leuchten, schwimmen, fahren, fliegen, Musik machen und vieles mehr. Hier erfährst du alles was du dafür wissen musst. Übrigens: Das ist gar nicht schwer!
Wie funktioniert ein einfacher Stromkreis?
Batterie, Kabel und ein Motor - fertig ist der einfache Stromkreis.
Damit Strom fließen kann, brauchst du eine Energiequelle. Das ist in unserem Fall die Batterie. Sie gibt den Impuls für den Stromfluss – die sogenannte Spannung. Die Batterie hat einen Plus- und einen Minuspol also eine positiv und eine negativ geladene Seite. Das ist wichtig, denn transportiert wird der Strom von geladenen Teilchen genannt "Elektronen". Sie wandern von einem Pol zum anderen und durchlaufen so den gesamten Kreislauf – inklusive des Motors. Solange dieser Kreislauf geschlossen ist, fließt Strom und der Motor rotiert oder die LED leuchtet oder was auch immer du angeschlossen hast!
Grundsätzlich unterscheidet man zwischen technischer Stromrichtung und physikalischer Stromrichtung.
Die technische Richtung des Stroms von + nach -.
Die physikalische Richtung des Stroms von - nach +.
Als man den Strom vor langer Zeit entdecke, legte man fest, dass der Strom von plus nach minus fließen würde. Als man dann jedoch tiefere Einblicke in die Physik bzw. Chemie bekam, merkte man, dass man die Richtung falsch angenommen hatte. Richtig ist, dass die negativ geladenen Elektronen des Minuspols vom Pluspol angezogen werden und daher zu diesem fließen. Daher die korrekte Bezeichnung physikalische Stromrichtung. Man hat sich jedoch dafür entschieden die alte Stromrichtung weiterhin zu nutzen und diese als technische Stromrichtung oder konventionelle Stromrichtung zu bezeichnen. In Plänen der Elektrotechnik bzw. Elektronik verwendet man die technische Stromrichtung, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben wird.
Längere Laufzeit oder mehr Leistung gefällig?
Parallelschaltung für längeren Betrieb.
Wenn du einen Motor länger in Betrieb laufen lassen möchtest, kannst du zwei Batterien parallell schalten. Damit verdoppelst du die Laufzeit.
Reihenschaltung für mehr Leistung.
Setzt du den Pluspol der einen Batterie mit dem Minus-Pol der nächsten in Reihe bezieht der Motor bzw. die LED die Leistung beider Batterien. Der Motor erhält mehr Power und rotiert doppelt so schnell.
Achte auf die optimale Betriebsspannung für deinen Motor. Hier wird es erklärt.
Ein? Aus! der Motor macht, was du willst
Richtig cool wird so ein Stromkreis natürlich erst, wenn du die Geräte darin steuern kannst. In unserem einfachen Beispiel den Motor des Ventilators. Damit wir ihn an- und ausstellen können, bauen wir einen Schalter ein. Der Schalter unterbricht und schließt den Stromkreis – je nachdem – ein oder aus eben.
Übrigens ist es egal, an welcher Stelle der Schalter im Stromkreis sitzt.
So sieht das in der Praxis aus
Leuchtdioden und der Widerstand
Stromkreis mit LED und Widerstand
Der elektrische Widerstand gehört zu den wichtigsten Bauteilen, kaum eine komplexere Schaltung kommt ohne ihn aus. Aber warum? Und was macht der Widerstand in unserem Stromkreis?
Leuchtdioden haben einen geringen Innenwiderstand, deshalb vertragen sie nur eine begrenzte Stromstärke. Würdest du sie direkt an eine Batterie anschließen, wäre der Stromfluss zu stark und würde die LED zerstören. Hier kommt der Widerstand ins Spiel. Er sorgt dafür, dass der Stromfluss auf ein passendes, für die LED unschädliches Niveau begrenzt wird. Widerstände können verschiedenste Werte (genannt Ohm) haben um den Stromfluss stark oder weniger stark zu beschränken. Je nach verwendeten Batterien und LEDs muss man den richtigen Widerstand finden. In den Anleitungen findest du immer genaue Angaben, welche Widerstände zu benutzen sind. Und damit nicht genug. LEDs lassen Strom nur in einer Richtung durch. Dreht man sie um ist der Stromkreis unterbrochen.
Wie der Name schon sagt, stellt der Widerstand dem Strom – klar – einen Widerstand entgegen. Er „frisst“ quasi Strom. Elektrotechnisch korrekt ausgedrückt, ist der Widerstand ein Maß dafür, welche Spannung erforderlich ist, um eine bestimmte Stromstärke durch einen elektrischen Leiter fließen zu lassen. Entdeckt hat das der deutsche Physiker Georg Simon Ohm, nach dem die Maßeinheit auch benannt ist.
Mehr Infos findest du hier.
Versuche es mit mehreren LEDs
Zwei oder mehr LEDs bringen natürlich mehr Spaß als eine. Und wenn du einmal verstanden hast, wie LEDs angeschlossen werden, ist es auch einfach, weitere LEDs einzubauen. Schließe einfach weitere parallele Stromkreise an. Und LEDs verbrauchen wenig Strom, so dass die Batterie nicht übermäßig mehr belastet wird.
Du willst mehr über Strom und elektrische Spannung wissen?
Auf diesen Seiten kannst du dich weiter informieren:
http://www.strippenstrolch.de/downloads/Ein_Spannender_Tag.pdf
http://www.sonnentaler.net/dokumentation/wiss/elektrizitaet/grundlagen/s...