Der einfache Stromkreis

© D. Ortner 2004

Lässt man eine Pumpe in einem nicht geschlossenen Stromkreis arbeiten, so erzeugt sie einen Druckunterschied.Dieser Druckunterschied kann mit Hilfe einer Membrane gemessen werden.

4.5 N/m2

4.5 N/m2

0 N/m2

0 m /s3

Wenn die Pumpe arbeitet, erzeugt sie einen Druck,z. B. 4.5 N/m2.

Das Wasserrädchen dreht sich nicht, es fliesst kein Strom.

Die Batterie erzeugt eine Spannung, z. B. 4.5 Volt.

Es fliesst kein Strom.4.5 V

0 V

0 A

4.5 VV

V

V

A

Schafft man für das Wasser eine Durchgang, eine Engstelle, so beginnt es zu fliessen. An der Engstelle staut sich das Wasser, es entsteht immer noch ein Druckunterschied. Dieser Druckunterschied wird allerdings etwas kleiner sein als beim nicht geschlossenen Stromkreis.

4.3 V

0 V

0.2 A

4.3 VV

V

V

A

R

4.3 N/m2

4.3 N/m2

0 N/m2

0.2 m /s3

Der Druck ist auf 4.3 N/m2 gesunken.

Es fliesst ein Strom von 0.2 m3/s.

Die Spannung ist auf 4.3 Volt gesunken.

Es fliesst ein Strom von 0.2 Ampere.

Nun etwas ausserordentlich Wichtiges:

Multipliziert man den Druck (in N/m2) mit der Stromstärke (in m3/s), so erhält man die Leistung der Pumpe in Watt.

4.3 N/m2 0.2 m3/s = 0.86 Nm/s = 0.86 W

Das gilt nun auch für den Stromkreis:

4.3 V 0.2 A = 0.86 VA = 0.86 W

Stromstärke Spannung = Leistung

Wenn der Stromkreis keinen Widerstand enthält, entsteht ein Kurzschluss. Die Spannung bricht zusammen.

Es kann viel Strom fliessen.

0 N/m2

0 N/m2

0 N/m2

2 m /s3

0 V

0 V

2 A

0 VV

V

V

A

KURZSCHLUSS!