Elektrischer Strom und Wirkungen des elektrischen Stroms

Elektrischer Strom wird heutzutage für die meisten Dinge im Alltag benötigt, zum Beispiel wenn du das Licht anmachst oder wenn du ein Handy oder Laptop nutzt. Auch der Kühlschrank oder der Wasserkocher brauchen Strom.
Einfach erklärt bedeutet elektrischer Strom, dass sich Elektronen gerichtet in einem Stromkreis bewegen. Man nennt es deshalb auch Stromfluss. Der Stromkreis wird durch einen elektrischen Leiter gebildet, der die Elemente des Kreises verbindet. In einem elektrischen Leiter (z. B. Kupfer) können sich Elektronen frei bewegen. Damit der Strom nun fließt, die Elektronen sich also gerichtet bewegen, wird noch eine Spannungsquelle, z. B. eine Batterie benötigt. Eine Batterie hat einen Plus- und einen Minuspol. Durch das Anschließen der Batterie an den Stromkreis bewegen sich die Elektronen im Leiter vom Minuspol, an dem Elektronenüberschuss herrscht, zum Pluspol, an dem wenig Elektronen vorhanden sind.
Damit du den Strom verwenden kannst, brauchst du noch einen Verbraucher. Das kann etwa eine Glühbirne sein oder auch ein Elektroherd.

Die Richtung des Elektronenflusses, also von Minus- zum Pluspol, wird als physikalische Stromrichtung bezeichnet.
Häufig wird auch die technische Stromrichtung verwendet, die vom Plus- zum Minuspol definiert wurde.

Die elektrische Stromstärke mit dem Formelzeichen gibt dir ein Maß für den elektrischen Stromfluss an, also wie viel elektrische Ladung pro Zeitintervall durch den Leiterquerschnitt fließt.

Die Stromstärke wird in der Einheit Ampere bzw. Coulomb pro Sekunde angegeben:

Um die Stromstärke zu berechnen, kann häufig das ohmsche Gesetz verwendet werden:

Dabei ist die Spannung und der ohmsche Widerstand.

Elektrischer Strom kann im Wesentlichen vier verschiedene Wirkungen haben: 

1. Lichtwirkung

Hier führt der elektrische Strom zur Ausstrahlung von Licht, das wir sehen können. Dies ist etwa der Fall bei einer Glühlampe oder einer Leuchtdiode. Die geladenen Teilchen im Strom geben Energie an das Bauteil ab, das die Energie in Licht umwandelt.

2. Wärmewirkung

Elektrischer Strom kann ein Objekt erwärmen. Ein Beispiel hierfür ist der Wasserkocher. Hier fließt Strom durch die Heizspirale mit großem Widerstand. Dadurch erhitzt sich die Spirale und damit das Wasser, das die Spirale umgibt.

3. Magnetische Wirkung 

Fließt Strom durch einen Leiter, wird ein Magnetfeld erzeugt, das den Leiter umschließt. Diese magnetische Wirkung wird verstärkt, wenn man einen Leiter zu einer Spule aufwickelt, sie dient dann als Elektromagnet. Diese Wirkung wird beispielsweise bei einem Elektromotor genutzt. 

4. Chemische Wirkung

Elektrischer Strom kann auch verwendet werden, um Stoffe zu zersetzen, wie z. B. bei der sogenannten Elektrolyse. Ebenso läuft ein chemischer Prozess ab, wenn du dein Handy an die Steckdose anschließt und den Akku lädst.

Es gibt zwei verschiedene Arten von Strom: den Gleichstrom und den Wechselstrom.
Gleichstrom bedeutet, dass sich weder Stärke noch Richtung des Stroms ändert. Akkus, wie in deinem Handy, benötigen Gleichstrom.
Bei Wechselstrom hingegen wechselt die Stärke oder Richtung des Stroms periodisch. Ein Mixer z. B. benötigt Wechselstrom. Wechselstrom erhält man im Haushalt aus der Steckdose, dieser wird dann zunächst in Gleichstrom umgewandelt, bevor du dein Handy lädst.
Mischstrom ist eine Mischung aus Gleich- und Wechselstrom.

Elektrischer Strom hat nicht nur viele Vorteile, die wir tagtäglich erleben, sondern auch einen großen Nachteil: Er kann uns Menschen schaden. Häufig machen uns Warnzeichen mit einem Blitz auf eine solche Gefahr aufmerksam.
Menschliche Zellen werden zu einem Großteil durch elektrische Signale angeregt.
So werden z. B. Muskeln durch elektrische Signale über die Nervenzellen gesteuert, damit sie sich bewegen. Fließt nun Strom durch den Körper, bewirkt dieser auch Muskelkontraktionen, was zu Zuckungen, Atemstörungen und Herzrhythmusstörungen führen kann. Sehr hohe Stromstärken können außerdem Verbrennungen hervorrufen.

Je größer die Stromstärke und je länger der Strom durch den Körper fließt, desto größer werden die Schäden sein. Zudem ist es umso gefährlicher, je näher der Strom am Herzen vorbeifließt, da so die Wahrscheinlichkeit größer ist, dass das Herz geschädigt wird und sich damit die Lebensgefahr erhöht.
Zudem ist Wechselstrom schon ab einer Stromstärke von , Gleichstrom jedoch erst ab lebensgefährlich.