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Elektrische Spannung – Was ist das?

Lesezeit: 3 Minuten

Inhaltsverzeichnis

Elektrische Spannung ist ein wichtiger Faktor in elektrischen Systemen, auch beim Betrieb erneuerbarer Energien. In diesem Glossarbeitrag gehen wir näher darauf ein, was genau elektrische Stromspannung ist, wie sie gemessen wird und wo der der Unterschied zwischen elektrischer Stromspannung und Stromstärke liegt.

Was ist elektrische Spannung?

Wenn elektrischer Strom durch einen Leiter (also durch Materialien, durch die elektrischer Strom fließen kann) fließt, besteht zwischen den beiden Enden des Leiters immer eine elektrische Spannung. Diese wird auch Potenzialdifferenz genannt. Kurz gesagt ist elektrische Spannung also die elektrische Ladung zwischen zwei Punkten. Sie wird in der Regel in der Einheit Volt (V) gemessen und kann auf verschiedene Weise erzeugt werden: Unter anderem durch chemische Reaktionen, Reibung oder Licht. Die elektrische Spannung kann man sich dabei als „Druck“ vorstellen, der den Strom durch den Leiter treibt. Die Höhe der elektrischen Spannung hängt von der Art des Materials ab, aus dem der Leiter besteht, sowie von der Länge und dem Durchmesser des Leiters.

Welche Einheit hat die elektrische Spannung?

Die internationale Einheit der elektrischen Spannung ist „Volt“ (V). Benannt ist die Einheit nach dem italienischen Physiker Alessandro Volta, der die erste Batterie erfand. Volt ist also das Maß für die Differenz des elektrischen Potenzials zwischen zwei Punkten. Diese elektrische Spannung kann von einer beliebigen elektrischen Quelle ausgehen, beispielsweise einer Batterie oder einer Steckdose. Die Höhe der Spannung wird durch die Menge der Ladung bestimmt, die durch den Stromkreis fließt. Je höher die elektrische Spannung ist, desto mehr Ladung fließt durch den Stromkreis und umso mehr Energie kann freigesetzt werden.

Was ist der Unterschied zwischen elektrischer Stromspannung und Stromstärke?

Wenn über Elektrizität gesprochen wird, hört man oft die Begriffe elektrische Stromspannung und Stromstärke. Und obwohl beide Begriffe eng miteinander verbunden sind, messen sie unterschiedliche Dinge. Die elektrische Stromspannung ist ein Maß für die Potenzialdifferenz zwischen zwei Punkten in einem Stromkreis. Stromstärke hingegen misst die Menge des Stroms, der durch einen Stromkreis fließt. Spannung und Stromstärke verhalten sich nicht proportional zueinander – es ist also möglich eine hohe Spannung mit einer niedrigen Stromstärke zu haben oder umgekehrt. Während Spannung in Volt (V) gemessen wird, wird die Stromstärke in Ampere (I) gemessen. Das Verhältnis zwischen den beiden Maßeinheiten wird als elektrischer Widerstand bezeichnet.

Wie berechnet man die Spannung?

Die Berechnung von Spannung erfolgt ganz einfach mit dem Ohmschen Gesetz: Spannung = Strom x Widerstand. Diese Formel ist sowohl für Gleichstrom (DC) als auch für Wechselstrom (AC) anwendbar. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Formel nur für lineare Stromkreise gilt. Mit anderen Worten: Strom und Spannung müssen proportional sein, damit die Berechnung korrekt ist. Für nichtlineare Stromkreise sind zur Berechnung von Spannung komplexere mathematische Formeln erforderlich. Unabhängig davon bietet das Ohmsche Gesetz eine schnelle und einfache Möglichkeit zur Berechnung der Spannung in einem linearen Stromkreis.

Mit welchen Messgeräten wird die elektrische Spannung gemessen?

Es gibt eine Vielzahl von Geräten, die zur Messung elektrischer Spannung verwendet werden können. Am häufigsten verwendet wird ein Voltmeter, denn dies kann die Spannung zwischen zwei Punkten in einem Stromkreis messen. Es besteht in der Regel aus zwei Platten, den so genannten Elektroden, die in Kontakt mit dem Stromkreis stehen. Wenn eine Spannung an die Elektroden angelegt wird, fließt ein Strom durch das Voltmeter, der einen Messwert anzeigen lässt. Eine andere Art von Gerät, das zur Spannungsmessung verwendet werden kann, ist ein Oszilloskop. Es dient zur Messung der Spannung im Zeitverlauf und kann zur Erkennung von Unregelmäßigkeiten in der Wellenform verwendet werden. Schließlich kann auch ein Multimeter zur Spannungsmessung verwendet werden. Dieses kann mehrere elektrische Eigenschaften messen, beispielsweise Spannung, Strom und Widerstand.

Was bedeutet negative Spannung?

Negative Spannung ist eine Art von elektrischem Potenzialunterschied, bei dem die Spannung auf einer Seite eines Stromkreises niedriger ist als auf der anderen. Diese Differenz kann auf verschiedene Weise erzeugt werden, beispielsweise indem eine Batterie an eine Seite des Stromkreises angeschlossen wird, während die andere Seite offen bleibt, oder indem ein Generator verwendet wird, um eine Spannungsdifferenz zwischen zwei Punkten zu erzeugen. In vielen Schaltungen wird die negative Spannung verwendet, um Geräte einzuschalten, während eine positive Spannung verwendet wird, um sie auszuschalten. Daher werden negative Spannungen in elektronischen Geräten häufig zur Steuerung des Stromflusses verwendet.

Wie gefährlich ist elektrische Spannung?

Elektrische Spannung hat durchaus das Potenzial gefährlich zu sein, insbesondere, wenn sie nicht richtig kontrolliert wird. Ist die Spannung zu hoch, kann sie einen elektrischen Brand oder sogar einen Stromschlag verursachen. Wird die Spannung nicht richtig reguliert, kann sie also zu Fehlfunktionen oder sogar zum vollständigen Ausfall von Geräten führen. Durch Faktoren wie Nässe oder Metalloberflächen wird die Spannung erhöht. Das Ausmaß der Gefahr hängt jedoch von der Höhe der Spannung ab, die vorhanden ist: Ein Schock mit sehr niedriger Spannung kann nur ein Kribbeln verursachen, während ein Schock mit hoher Spannung in extremen Fällen sogar Muskelkrämpfe und Herzstillstand verursachen kann.

Wie ist die elektrische Stromspannung in Deutschland?

Die Standardspannung in Deutschland beträgt 230 Volt (50 Hz). Das ist die gleiche elektrische Spannung wie in Frankreich, Belgien, den Niederlanden und vielen anderen europäischen Ländern. Die Standardspannung in Deutschland ist im Allgemeinen mit Geräten aus anderen Teilen Europas kompatibel, auch, wenn andere Standards gelten.

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