Stromstärke (Ampere)

Was ist die Stromstärke (Ampere)?

Die Stromstärke, gemessen in Ampere, ist im Alltag nicht so präsent wie die elektrische Spannung. Dennoch ist sie von entscheidender Bedeutung, wenn ein elektrisches Gerät betrieben werden soll, denn sie gibt an, wie groß die Ladung ist, die in einer bestimmten Zeit transportiert wird.

 

Welchen Wert misst die Stromstärke?

Damit elektrischer Strom fließen kann, müssen sich Elektronen in einem elektrischen Leiter von einem Ort mit einer negativeren Ladung zu einem mit einer positiveren Ladung bewegen. Angetrieben werden die Elektronen dabei von der Spannung, die zwischen diesen beiden Orten durch die räumliche Trennung der Ladungen entsteht. Die Anzahl der Elektronen, die sich in einer bestimmten Zeiteinheit, zum Beispiel in einer Sekunde, an einer beliebigen Stelle durch den Querschnitt des Leiters bewegt, ist die Stromstärke. In der häufig genutzten Analogie vom Strom als Wasser, das durch ein Wasserrohr fließt, entspricht die Stromstärke also der Wassermenge, die in einer bestimmten Zeit an einer Stelle im Rohr vorbeifließt.

Gemessen wird die Stromstärke in der Einheit Ampere (A), die nach dem französischen Mathematiker und Physiker André-Marie Ampère (1775 – 1836) benannt ist, einem der frühen Theoretiker der Elektrodynamik. Strom hat dann eine Stromstärke von einem Ampere, wenn er eine Ladung von einem Coulomb in einer Sekunde bewegt, also: 1 A = 1 C/s. Bildlich ausgedrückt bedeutet das, dass sich pro Sekunde rund 6,24 Trillionen Elektronen an einer Stelle des Leiters vorbeibewegen müssen.

 

Stromstärke von Gleichstrom und Wechselstrom

Die Stromstärke eines Stroms ist abhängig von seiner Richtung, oder genauer: Ihr zeitlicher Mittelwert ist abhängig davon, ob es sich um einen Gleichstrom handelt, der immer in dieselbe Richtung fließt, oder um einen Wechselstrom mit wechselnder Richtung. Bei einem Gleichstrom entspricht der zeitliche Mittelwert dem Momentanwert der Stromstärke, denn diese verändert sich im Lauf der Zeit nicht.

Bei einem Wechselstrom schwankt die Stromstärke hingegen, ebenso wie die Spannung, auf einer sinusförmigen Kurve und hat im zeitlichen Mittel den Wert null. Die Elektronen im elektrischen Leiter werden ständig zunächst in eine Richtung beschleunigt, erreichen ihre höchste Geschwindigkeit, werden abgebremst und nach einem Augenblick des Stillstands in die Gegenrichtung beschleunigt. Die Sinuskurve der Stromstärke entspricht dabei sozusagen der veränderlichen Geschwindigkeit der Elektronen. Entsprechend schwankt die Stromstärke zwischen einem positiven und einem negativen Maximalwert (der Höchstgeschwindigkeit der Elektronen zunächst in die eine und dann in die andere Richtung) und kreuzt dabei immer wieder die Nulllinie.

Über einen längeren Zeitraum betrachtet ist die durchschnittliche Stromstärke eines Wechselstroms also gleich null. Trotzdem liefert ein Wechselstrom aber natürlich Energie an die ans Stromnetz angeschlossenen Verbraucher. Das tut er, weil die gelieferte Energie in der Bewegung der Elektronen steckt und nicht darin, dass sie an einem Zielort ankommen. Um eine sinnvolle Aussage darüber treffen zu können, wie groß die Stärke eines Wechselstroms tatsächlich ist, wird daher der Effektivwert seiner Stromstärke angegeben, der bei rund 70,7 Prozent des Maximalwerts liegt.

 

Spannung, Stromstärke und Übertragungsverluste

Beim Stromtransport führt eine hohe Stromstärke übrigens zu höheren Verlusten. Denn je mehr Elektronen sich gleichzeitig durch die Leitung bewegen, desto wärmer wird diese und desto mehr Energie geht als Abwärme verloren. Deshalb wird vor dem Transport die Spannung des Stroms mit einem Transformator erhöht und gleichzeitig seine Stromstärke gesenkt. Die Energienetzbetreiber erhöhen also die Volt-Zahl und verringern gleichzeitig die Ampere-Zahl. Insgesamt werden dadurch weniger Elektronen von einer größeren Spannung angetrieben, was die Stromverluste verringert.

Für ein Stromnetz gilt dabei: Je mehr Kraftwerke, desto höher ist die maximale Stromstärke, die im Netz zur Verfügung gestellt werden kann. Die Stromstärken der einzelnen Kraftwerke werden dafür einfach addiert, sodass viele kleine Kraftwerke ebenso viel Strom erzeugen wie ein einziges großes. Dieses Prinzip liegt auch der Energiewende zugrunde. Damit diese nicht nur die Umwelt und das Klima schützt, sondern auch Tierleid verhindert, ist eine verantwortungsvolle Stromerzeugung besonders wichtig. Deshalb setzt Vegan Strom ausschließlich auf Strom aus Solarenergie, Geothermie und Gezeitenkraft, um Dich mit nachweislich veganer Energie zu versorgen.

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