Was wissen wir über Elektrizität und wie fließt Strom?

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  • Heute ist Strom die am weitesten verbreitete Energieform. Es liefert Strom für Beleuchtung, den Betrieb von Geräten und für alle erdenklichen täglichen Aktivitäten des modernen Lebens.

    Benjamin Franklin bewies 1752 erfolgreich, dass Blitze Elektrizität sind. Alessandro Volta, nach dem die Einheit Volt benannt ist, entdeckte, dass Elektrizität nicht nur ein Funke ist, sondern von einem Punkt zum anderen fließen kann, und die tatsächliche Erzeugung elektrischer Ladung geht an Michael Faraday.

    Die wichtige Entdeckung, dass Stromleitungen Strom kostengünstig über große Entfernungen transportieren können, führte zu einer zentralisierten Stromerzeugung. Rotierende Turbinen sind an elektrischen Generatoren befestigt, bei denen es sich um große Mengen Kupferdrähte handelt, die sich mit hoher Geschwindigkeit in sehr großen Magneten drehen. Die Turbine wird dazu gebracht, den Kupferdraht im Inneren zu drehen und Strom zu erzeugen. Die Quelle, die die Turbine zum Drehen bringt, könnte Kohle, Erdgas, Kernkraft oder Wasserkraft sein. Kleine Mengen werden auch aus Sonnenenergie, Wind und Geothermie erzeugt. Der produzierte Strom ist unabhängig von der Quelle gleich.

    Alle Materie besteht aus Atomen. Atome wiederum bestehen aus Protonen mit positiver Ladung, Elektron mit negativer Ladung und Neutronen ohne Ladung. Elektronen können sich von einem Atom zum anderen bewegen und diese Bewegung ist Strom von Elektrizität. Elektrizität kann einige Materialien besser durchdringen als andere. Elektronen bewegen sich nicht leicht durch sie hindurch, sie werden Isolatoren genannt und gute Leiter wie Metalle ermöglichen eine schnelle und einfache Bewegung von Elektronen.
  • Die Menschheit versucht seit Hunderten von Jahren, das herauszufinden. Um genau zu sein, niemand weiß wirklich, was Elektrizität wirklich ist.

    In all diesen Jahrhunderten des Nachdenkens haben wir jedoch einiges über Elektrizität herausgefunden. Vor allem, dass:
    * es positive und negative Ladungen gibt
    * es gespeichert werden kann
    * und dass Strom im vollständigen Kreislauf fließt.

    Der Grund, warum wir Elektrizität nicht sehen können, ist, dass sie auf atomarer Ebene arbeitet. Jedes Atom besteht aus Protonen, Neutronen und Elektronen. Elektronen sind negativ geladen und umkreisen den Atomkern, der aus Protonen und Neutronen besteht.

    Elektronen umkreisen den Kern, weil sie wie ein Magnet von den positiv geladenen Protonen angezogen werden. In elektrisch gut leitenden Stoffen wie Kupfer ist die Elektron-Proton-Anziehung nicht stark und Elektronen können sich von einem Atom zum anderen bewegen.

    Diese Bewegung der Elektronen von Atom zu Atom stört jedoch das Negativ-Positiv-Gleichgewicht und ein vorhandenes Elektron wird gezwungen, sich weiterzubewegen, da es eine übermäßige negative Ladung gibt. Dieser Dominoeffekt ist als Elektronendrift oder elektrischer Strom bekannt.

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