Strom ist die Geschwindigkeit, mit der Elektronen an einem Punkt in einem vollständigen elektrischen Stromkreis vorbeifließen. Im Grunde genommen bedeutet Strom = Fluss.
Ein Ampere (AM-pir) ist die internationale Einheit zur Messung von Strom. Sie drückt die Menge an Elektronen (manchmal auch „elektrische Ladung“ genannt) aus, die in einer bestimmten Zeit an einem Punkt in einem Stromkreis vorbeifließt.
Ein Strom von 1 Ampere bedeutet, dass 1 Coulomb an Elektronen – das sind 6,24 Milliarden Milliarden (6,24 x 1018) Elektronen – in einer Sekunde an einem Punkt in einem Stromkreis vorbeifließt. Die Berechnung ist vergleichbar mit der Messung des Wasserdurchflusses: wie viele Gallonen passieren einen einzelnen Punkt in einem Rohr in einer Minute (Gallonen pro Minute, GPM).
Symbole für Ampere:
In Formeln wie dem Ohmschen Gesetz wird Strom auch durch I (für Intensität) dargestellt.
Ampere sind nach dem französischen Mathematiker/Physiker Andrè-Marie Ampére (1775-1836) benannt, dem der Beweis zugeschrieben wird:
- Ein Magnetfeld wird um einen Leiter herum erzeugt, wenn Strom durch ihn fließt.
- Die Stärke dieses Feldes ist direkt proportional zur Menge des fließenden Stroms.
Elektronen fließen durch einen Leiter (typischerweise ein Metalldraht, in der Regel Kupfer), wenn zwei Voraussetzungen eines elektrischen Stromkreises erfüllt sind:
- Der Stromkreis enthält eine Energiequelle (z. B. eine Batterie), die Spannung erzeugt. Ohne Spannung bewegen sich die Elektronen wahllos und ziemlich gleichmäßig in einem Draht, und es kann kein Strom fließen. Spannung erzeugt einen Druck, der die Elektronen in eine einzige Richtung treibt.
- Der Stromkreis bildet eine geschlossene, leitende Schleife, durch die Elektronen fließen können und die Energie für jedes Gerät (eine Last) bereitstellt, das an den Stromkreis angeschlossen ist. Ein Stromkreis ist geschlossen (vollständig), wenn ein Schalter in die Position ON oder geschlossen gedreht wird (siehe Diagramm oben auf dieser Seite).
Strom kann, wie Spannung, Gleich- oder Wechselstrom sein.
Gleichstrom (DC):
- Wird durch die Symbole oder auf einem Digitalmultimeter dargestellt.
- Fließt nur in eine Richtung.
- Gebräuchliche Quelle: Batterien oder Gleichstromgenerator.
Wechselstrom (ac):
- Wird auf einem Digitalmultimeter durch die Symbole oder dargestellt.
- Fließt in einem Sinuswellenmuster (siehe unten); kehrt die Richtung in regelmäßigen Abständen um.
- Gängige Quelle: Haushaltssteckdosen, die von einem öffentlichen Versorgungsunternehmen versorgt werden.
Die meisten Digitalmultimeter können Gleich- oder Wechselströme bis zu 10 Ampere messen. Höhere Ströme müssen mit einer Stromzange gemessen werden, die den Strom (von 0,01 A oder weniger bis 1000 A) durch Messung der Stärke des Magnetfelds um einen Leiter misst. Dies ermöglicht Messungen, ohne den Stromkreis zu öffnen.
Jedes Bauteil (Lampe, Motor, Heizelement), das elektrische Energie in eine andere Energieform (Licht, Drehbewegung, Wärme) umwandelt, verbraucht Strom.
Wenn zusätzliche Lasten zu einem Stromkreis hinzugefügt werden, muss der Stromkreis mehr Strom liefern. Die Größe von Leitern, Sicherungen und den Komponenten selbst bestimmt, wie viel Strom durch den Stromkreis fließt.
Strommessungen werden normalerweise vorgenommen, um die Höhe der Stromkreisbelastung oder den Zustand einer Last anzuzeigen. Die Messung des Stroms ist ein Standardbestandteil der Fehlersuche.
Strom fließt nur, wenn die Spannung den notwendigen Druck erzeugt, um Elektronen in Bewegung zu setzen. Verschiedene Spannungsquellen erzeugen unterschiedliche Mengen an Strom. Haushaltsübliche Batterien (AAA, AA, C und D) erzeugen jeweils 1,5 Volt, größere Batterien können jedoch größere Strommengen liefern.