Die elektrische Spannung
Die elektrische Spannung können wir im Alltag als Angabe auf vielen elektrischen Geräten finden. Egal ob auf dem Typenschild eines Küchenmixers, wie im Bild unten gezeigt, auf einem Laptop-Netzteil oder dem Ladestecker eines Smartphones. Was Spannung eigentlich ist, was sie bewirkt und wie man sie sich vorstellen kann klären wir einfach und anschaulich in diesem Beitrag.
Was ist Spannung und wie kann man sie sich vorstellen?
Zunächst einmal ist die Spannung wie die Ladung eine physikalische Größe. Sie hat das Formelzeichen U und die Einheit Volt (Einheitenzeichen „V“).
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In einem Stromkreis ist die Spannung quasi die „treibende Kraft“, die den Strom vom Ort mit höherem elektrischen Potential zum Ort mit niedrigerem elektrischen Potential „drückt“. Eine Spannungsquelle, wie beispielsweise eine Batterie, stellt an ihren Klemmen eine Spannung bereit. Diese Spannung fällt dann aufgeteilt auf die einzelnen Verbraucher im Stromkreis ab.
Sehr anschaulich kann man die elektrische Spannung anhand des sogenannten Wassermodells verstehen. Die Vorgänge im Wassermodell kann man sich relativ einfach vorstellen, da wir aus dem täglichen Leben wissen, wie sich Wasser verhält. Daher ist die Übertragung der Zusammenhänge aus dem Wassermodell auf den Stromkreis sehr hilfreich, um ein erstes Verständnis zu erlangen.
Der Wasserdruck, den die Quelle im Wasserkreis erzeugt, stellt im Stromkreis die Spannung dar, die eine Spannungsquelle an Ihren Klemmen bereitstellt. Das Wasser fließt vom Ort mit höherem Druckniveau zum Ort mit niedrigerem Druckniveau (Beispiel: Wasserfall). Genauso fließt der Strom im Stromkreis wie oben beschrieben vom höheren elektrischen Potential in Richtung des niedrigeren Potentials.
Der Druckabfall an einem „Verbraucher“ im Wasserkreis, wie einer Wassermühle, entspricht dem Spannungsabfall an einem Verbraucher im Stromkreis. Ein solcher Verbraucher könnte ein elektrischer Widerstand sei. Eine noch etwas ausführlichere Erklärung der elektrischen Spannung anhand des Wassermodells findest du im unten angezeigten Video. Die Spannung ist die Ursache für elektrischen Strom. Mehr zum Strom kannst du im unten verlinkten Artikel erfahren.
