Stromstärke – Definition, Erklärung und Messmethode

Erfahre, wie elektrischer Strom entsteht und warum bewegte Elektronen so wichtig sind. Die Definition der elektrischen Stromstärke wird erklärt, inklusive Formelzeichen und Einheit Ampere. Finde heraus, wie man Strom misst und häufige Fragen dazu. Dies und vieles mehr findest du im folgenden Text!

Inhaltsverzeichnis zum Thema Stromstärke

Stromstärke im Überblick

  • Bewegte Elektronen bilden einen elektrischen Strom.
  • Die Stromstärke ist ein Maß dafür, wie viel elektrische Ladung sich pro Zeit durch den Leiterquerschnitt bewegt: I= \frac{Q}{t}.
  • Das Formelzeichen für Strom ist I, die Einheit ist Ampere (\text{A}).
  • Gemessen wird die Stromstärke mit einem Amperemeter.

  • Das ohmsche Gesetz verknüpft Strom mit Spannung: U =R \cdot I.

Stromstärke

Quelle sofatutor.com

Entstehung von elektrischem Strom einfach erklärt

Strom fließt durch einen elektrischen Leiter (wie z. B. Kupfer), wenn eine Spannungsquelle (z. B. Batterie) angeschlossen ist. Der Minuspol der Batterie hat einen Elektronenüberschuss, während der Pluspol einen Elektronenmangel hat.
Elektronen können sich in einem elektrischen Leiter frei bewegen. Werden beide Pole der Batterie an den Stromkreis angeschlossen, fließt ein Strom und die Glühlampe leuchtet. Dies liegt daran, dass die Elektronen immer ein Gleichgewicht herstellen wollen, die Elektronen fließen also vom Minuspol zum Pluspol. Damit der Stromfluss zustande kommt, muss die Batterie eine Spannung erzeugen.

geschlossener Stromkreis

Der Elektronenstrom fließt nun also vom Minus- zum Pluspol, das nennt man physikalische Stromrichtung.
Diese solltest du nicht mit der technischen Stromrichtung verwechseln. Die technische Stromrichtung wurde von Plus- zu Minuspol definiert, was der Richtung der positiven Ladungsträger entsprechen würde.

Elektrische Stromstärke – Definition, Formelzeichen und Einheit

Die elektrische Stromstärke mit dem Formelzeichen I ist nun ein Maß für den Strom. Sie beschreibt, wie viel elektrische Ladungen \Delta Q pro Zeitintervall \Delta t durch einen Leiterquerschnitt fließt:

I = \frac{\Delta Q}{\Delta t}

Die Einheit von I ist Ampere mit der Abkürzung \text{A}: 

[I] = 1\,\text{A}

Ladung wird in Coulomb (\text{C}) und Zeit in Sekunde (\text{s}) angegeben. Stromstärke ist Ladung pro Zeit und so kannst du die Maßeinheit Ampere auch als Coulomb durch Sekunde schreiben:

1A = \frac{1C}{1s}

Eine Stromstärke von einem Ampere ist also dann vorhanden, wenn eine Ladung von einem Coulomb in einer Sekunde durch einen Leiter fließt. Dabei sollte man nicht außer Acht lassen, dass Ampere die Grundgröße ist und Coulomb darüber definiert ist.

Elektrische Stromstärke – Formeln zur Berechnung

Es gibt verschiedene Formeln, um die Stromstärke zu berechnen. Je nach Aufgabenstellung sind andere physikalische Größen gegeben.
Wichtige Größen im Zusammenhang mit der Stromstärke sind die Spannung U, der Widerstand R und die Leistung P.
Die wichtigste Formel, die du dir unbedingt merken solltest, ist die Formel zum ohmschen Gesetz: 

U = R \cdot I

Wenn du nun auf beiden Seiten durch R dividierst, erhältst du:

I = \frac{U}{R}

Eine Übersicht der Formeln im Zusammenhang mit der Stromstärke I  findest du in der folgenden Tabelle:

Gegebene Größen Formel
Ladung Q, Zeit t I=\frac{Q}{t}
Spannung U, Widerstand R I = \frac{U}{R}
Widerstand R, Leistung P I = \sqrt{\frac{P}{R}}
Spannung U, Leistung P I = \frac{P}{U}

Je nachdem welche Größen gegeben sind, verwendest du eine andere Formel.

Messung von elektrischem Strom

Um Stromstärke zu messen, brauchst du ein Amperemeter. Dieses musst du in Reihe zum Widerstand (z. B. Glühbirne), an dem du die Stromstärke messen willst, schalten. Das ist wichtig, damit durch beide auch die gleiche Stromstärke fließt. Unten siehst du den zugehörigen Schaltplan. Das Amperemeter stellt man häufig als umkreistes A dar oder wie hier durch einen Kreis mit einem Pfeil, über dem ein A notiert ist. Der Kreis mit Kreuz in der Mitte stellt den Verbraucher dar und links siehst du das Schaltzeichen für die Spannungsquelle.

Schaltplan mit Amperemeter

Es gibt verschiedene Strommesser, die auf verschiedenen Wirkmechanismen beruhen: Sowohl bei Drehspul- als auch Dreheisenmessgeräten wird die magnetische Wirkung des Stroms verwendet, bei Hitzdrahtmessgeräten hingegen die Wärmewirkung und damit die Ausdehnung des Leiters.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Stromstärke

Die elektrische Stromstärke ist ein Maß dafür, wie viel elektrische Ladung pro Zeiteinheit (1\,\text{s}) durch einen Leiter fließt, also Ladung pro Zeit.

Man geht davon aus, dass eine Stromstärke von über 50\,\text{mA} tödliche Folgen haben kann.

Mithilfe verschiedener Formeln, je nachdem welche Größe gegeben ist.

Die Stromstärke ist der Quotient aus der elektrischen Ladung Q und der Zeit t, die diese Ladung benötigt, um den Leiterquerschnitt zu durchfließen.

Sowohl der Widerstand R des Verbrauchers als auch die an den Stromkreis angelegte Spannung U bestimmen die Stromstärke. Das ohmsche Gesetz verknüpft diese Größen:

U = R \cdot I

Je nachdem welche Größen in einer Aufgabe gegeben sind, helfen verschiedene Formeln bei der Berechnung der Stromstärke. Oft hilft dir das ohmsche Gesetz:

U = R \cdot I

Die Einheit der Stromstärke ist Ampere (1A = \frac{1\,\text{C}}{1\,\text{s}}). Dabei sollte man nicht außer Acht lassen, dass Ampere die Grundgröße ist und Coulomb darüber definiert ist.

Es gibt nicht DIE eine Formel. Je nachdem welche physikalischen Größen gegeben sind, hilft dir eine andere Formel weiter.

Dies wird berechnet, indem man die Spannung U und Leistung P in folgende Formel einsetzt:

I=\frac{P}{U}

Nein, Volt ist die Einheit der Spannung U. Die Einheit der Stromstärke I ist Ampere.

Die Spannung ist der Antrieb des Stroms und beschreibt die Energie pro Ladung; die Stromstärke beschreibt, wie viel Ladung pro Zeiteinheit durch einen Leiterquerschnitt fließt.

Volt ist die Einheit der Spannung, Ampere die Einheit der Stromstärke. Somit kann man die eine Einheit nicht in die andere umrechnen, da sie zu verschiedenen physikalischen Größen gehören.

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