Wie kommt der Strom in die Steckdose – und warum rinnt er nicht heraus? Strom ist überall da, wo Steckdosen sind. Aber warum fließt er nicht einfach heraus, so wie Wasser aus einem offenen Hahn?
Der Strom kann auf mehreren Wegen zu uns ins Haus gelangen. Hier sehen wir ein typisches Beispiel aus dem Stromnetz. Es zeigt, wie elektrische Energie Schritt für Schritt von der Erzeugung bis zur Steckdose kommt.
Beispiel:
- Wärmekraftwerk (oder anderes Kraftwerk)
- Höchstspannungs-Freileitung (380 oder 220 kV)
- Umspannwerk auf 110 kV
- Hochspannungs-Freileitung (110 kV)
- Umspannwerk auf 20 kV mit Schalthaus
- Mittelspannungskabel (20 kV)
- Transformatorenstation (Kabelstation) auf 0,4 kV (230/400 V)
- Niederspannungsleitung (0,4 kV)
- Transformatorenstation (Maststation)
- Kabelverteilerschrank
- Niederspannungskabel (0,4 kV)
- Haus
Nun hat es der Strom bis zu uns ins Haus geschafft. Aber warum fließt er nicht einfach aus der Steckdose heraus?
Die wichtigste Regel lautet: Strom fließt nur dann, wenn ein geschlossener Stromkreis vorhanden ist.
Ist kein Verbraucher angeschlossen, fließt auch kein Strom. Das sieht man gut an einem einfachen Beispiel.
Hier ist ein Stromkreis mit einer Glühbirne und einem Schalter. Der Stromkreis ist unterbrochen. Der Schalter ist offen.
Solange der Schalter offen ist, gibt es keinen geschlossenen Weg für die Ladungen. Es liegt zwar Spannung an, aber es fließt kein Strom.
Jetzt ändert sich etwas: Der Schalter wird geschlossen. Der Stromkreis ist vollständig.
Jetzt fließt Strom. Die Glühbirne nutzt die elektrische Energie, um Licht und Wärme zu erzeugen.
Warum „rinnt“ der Strom nicht heraus?
Strom ist kein Stoff wie Wasser. Er fließt nur, wenn es einen geschlossenen Weg gibt.
Die Steckdose stellt nur eine Spannung bereit. Erst wenn ein Gerät eingesteckt wird und den Stromkreis schließt, beginnt der Strom zu fließen.
Ohne Verbraucher: keine Bewegung der Ladungen. Darum bleibt der Strom „drinnen“.
Der Wasser-Vergleich
Man kann sich das wie eine Wasserleitung vorstellen: Ein geschlossener Kreislauf mit Pumpe.
Solange kein Ventil geöffnet ist, fließt kein Wasser. Die Pumpe ist bereit, aber es passiert nichts.
Erst wenn ein Ventil geöffnet wird, beginnt das Wasser zu fließen. Genauso funktioniert es mit Strom.
Überlegungen
- Warum fließt Strom erst, wenn ein Gerät eingesteckt ist?
- Warum ist ein Lichtschalter kein „Stromhahn“, sondern ein Unterbrecher?
- Warum ist eine Steckdose gefährlich, obwohl nichts angeschlossen ist?
Einfache Experimente
Experiment: Baue einen einfachen Stromkreis mit Batterie, Lampe und Schalter. Öffne und schließe den Schalter und beobachte genau, wann Strom fließt – und wann nicht.
Beobachtung: Ziehe den Stecker eines Geräts heraus. Überlege: Was ist jetzt mit dem Stromkreis passiert?
Immer noch interessiert?
- Warum braucht man Sicherungen im Haushalt?
- Was passiert bei einem Kurzschluss?
- Warum gibt es zwei Kontakte in der Steckdose?
Wichtige Wörter: die Steckdose, der Stromkreis, die Spannung, der Strom, der Verbraucher, der Schalter, das Umspannwerk, der Transformator, fließen, unterbrechen, anschließen
Was muss ich mir merken? Strom fließt nur in einem geschlossenen Stromkreis. Die Steckdose stellt Spannung bereit, aber erst ein angeschlossenes Gerät lässt den Strom fließen. Darum rinnt Strom nicht einfach heraus.