Erklärungen und Definitionen zu Begriffen rund um den elektrischen Strom
Was ist / was bedeutet Spannung
Definition zum Begriff: Spannung
Die elektrische Spannung ist eine physikalische Größe, die angibt, wie viel Energie nötig ist, um ein Objekt mit einer bestimmten elektrischen Ladung innerhalb eines elektrischen Feldes zu bewegen. Nur wenn zwischen zwei Punkten eine Spannung herrscht, kann elektrischer Strom fließen.
Für die Erklärung des Begriffs Spannung wird oft auf den Wasserkreislauf als Modellvorstellung verwiesen. Der Wasserkreislauf hat in vielen Sachverhalten Ähnlichkeiten mit den Stromkreisläufen und stellt anschaulich den Spannungsbegriff dar.
In einer Stromquelle werden Ladungen getrennt, so dass die Pole eine unterschiedliche Ladungskonzentration aufweisen. Am Pluspol konzentrieren sich positive Ladungen, und am Minuspol befinden sich die negativen Ladungen. Die positiven Ladungen werden grundsätzlich durch negative Ladungen angezogen. Zwischen den Polen besteht also das Bestreben, die Ladungstrennung durch Stromfluss auszugleichen. Im Modell mit dem Wasserkreislauf kann man sich also vorstellen, dass die negativen Ladungen auf ein höheres Niveau gepumpt werden müssen. Die negativen Ladungen haben das Bestreben, zum Pluspol zu fließen. Ist der Stromkreis geschlossen, dann fallen sie wieder wie das Wasser auf das ursprüngliche Niveau zurück.
Beim Ausgleich des Niveauunterschieds wird Arbeit verrichtet. Im Wasserkreislauf wird diese Arbeitsverrichtung mit dem Wasserrad angedeutet. Im Vergleich dazu bringen die elektrischen Ladungen eine Lampe zum Leuchten. Damit der Energiewandler im Wasserkreislauf in Bewegung bleibt, muss immer wieder Wasser auf das gehobene Niveau gepumpt werden. Die Stromquelle verhält sich ganz genau so. Die Fähigkeit einer Stromquelle, Ladung in einem Leiter in Bewegung zu setzten, heißt Spannung (U), gemessen in Volt (V).