Wir fassen zusammen
Wirkungen des elektrischen Stromes:
- Wärmewirkung: Fließt Strom durch einen Draht, so erwärmt sich dieser.
- Die Erwärmung ist umso stärker, je größer die Stromstärke ist und je größer der Widerstand des Drahtes ist.
- Magnetische Wirkung: Rund um einen stromdurchflossenen Leiter bildet sich ein schwaches Magnetfeld.
- Möchte man das Magnetfeld verstärken, so wickelt man den Leiter zu einer Spule und gibt einen Eisenkern hinein.
Elektrische Leistung und Energie:
- Elektrische Leistung P = U * I (Spannung * Stromstärke)
- Die Leistung wird in Watt (W) oder Kilowatt (kW) angegeben. 1 kW = 1000 W.
- Elektrische Energie E = P * t (Leistung * Zeit)
- Die Energie wird in Joule (J) oder Kilowattstunden (kWh) angegeben. 1 kWh = 3 600 000 J.
Energieumwandlung:
- Bei vielen technischen Abläufen wird eine Energieform in eine andere umgewandelt.
- Ein Kran hebt eine Last nach oben. Dabei wird elektrische Energie in Lageenergie umgewandelt. Für die Lageenergie gilt: ELage = m * g * h.
- Ein Elektromotor beschleunigt ein Fahrzeug. Dabei wird elektrische Energie in Bewegungsenergie umgewandelt. Für die Bewegungsenergie gilt: EBeweg = m * v2 : 2
- Es kann immer nur ein Teil der zugeführten Energie in die gewünschte Energieform umgewandelt werden. Der Rest geht meist als Wärme verloren.
- Der Wirkungsgrad gibt an, welcher Anteil der zugeführten Energie in Nutzenergie umgewandelt wird: h = Enutz : Ezu
Leitungssicherungen:
- Bei einem Kurzschluss und wenn zu viele leistungsstarke Geräte angeschlossen werden (Überlastung), wird die Stromstärke zu groß. Die Leitungen können Schaden nehmen.
- Leitungssicherungen unterbrechen den Stromkreis, wenn eine gewisse Stromstärke überschritten wird.
- Bei einer Schmelzsicherung schmilzt dann ein Draht in der Sicherung, bei einem Sicherungsautomaten unterbricht ein Magnetschalter den Stromkreis.
Sicherungen zum Schutz des Menschen:
- Für den Menschen sind schon sehr kleine Stromstärken (ab 30 - 40 mA) lebensgefährlich.
- Der Erdungsleiter (gelb-grüne Isolierung) verbindet das Gerätegehäuse mit der Erdung des Hauses.
- Gerät das Gerätegehäuse unter Spannung, wird der Strom über den Erdungsleiter abgeleitet.
- Nur schutzisolierte Geräte (mit Kunststoffgehäuse) benötigen keinen Erdungsleiter (Flachstecker).
- Der FI-Schalter ist die wichtigste Einrichtung zum Schutz des Menschen.
- Er unterbricht den Stromkreis, sobald die Stromstärken in Phase und Neutralleiter nicht gleich groß sind (also Strom z. B. über den Erdungsleiter oder über einen Menschen abgeflossen ist).
- FI-Schalter müssen den Stromkreis bereits bei einer Stromdifferenz von 30 mA innerhalb von 0,1 s unterbrechen.
Sicheres Verhalten im Umgang mit elektrischem Strom:
- im Bad sind Elektrogeräte besonders gefährlich. Keine Elektrogeräte neben der Badewanne aufstellen und Elektrogeräte auch nicht mit nassen Händen bedienen.
- Kabel nicht an der Leitung aus der Steckdose ziehen.
- Elektrogeräte nicht öffnen, wenn sie eingesteckt sind.
- Die Anschlüsse einer Steckdose nicht berühren. Stecke keine Gegenstände (z. B. Nagel) in die Buchsen einer Steckdose.
- Nicht auf abgestellte Waggons klettern. In der Oberleitung ist die Spannung so hoch, dass man in den Stromkreis geraten kann, auch wenn man der Leitung nur nahe kommt.
- Drachen nicht in der Nähe von Hochspannungsleitungen steigen lassen.
- Nicht in die Nähe einer herunterhängenden Hochspannungsleitung gehen.
- Wenn jemand im Stromkreis hängt, zuerst den Strom abschalten und erst danach helfen.