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Ladung, Strom und Spannung

Die Wärmewirkung des elektrischen Stromes

Die Wärmewirkung des elektrischen Stromes kennt jeder von zu Hause, sei es beim Frühstück, wenn man sich einen Toast zubereitet, oder sei es nach dem Duschen beim Haareföhnen.

Abb.1

Auch die Funktion von Elektroherd, Heizlüfter oder Bügeleisen beruhen auf der Wärmewirkung des elektrischen Stromes, wobei bei all diesen Beispielen der Strom durch einen Metalldraht fließt, der erhitzt wird. Aber auch wenn ein elektrischer Strom durch Flüssigkeit oder Gas fließt, werden diese erwärmt, wie zum Beispiel beim Blitz.

Erklärung

Die Elektronen, die durch einen Draht fließen, stoßen mit den Atomen im Drahtinneren zusammen. Dabei verlieren sie Bewegungsenergie und geben diese an die Atome des Drahtes ab. Diese Bewegungsenergie erhöht die Temperatur des Drahtes und erscheint als Joule'sche Wärme, die nach außen abgegeben werden kann. Die Temperaturänderung des Leiters hängt von der Stromstärke ab. Höhere Stromstärke bewirkt eine größere Temperaturerhöhung des Leiters. Denn fließt eine größere Menge von Elektronen pro Zeit durch einen Leiter, dann erfolgen mehr Stöße mit den Atomen im Drahtinneren, was zur größeren Erwärmung des Leiters führt.

Die Wärmewirkung ist auch materialabhängig. Wie wir später noch sehen werden, gibt es Leiter aus Materialien, die bei gleichem Strom trotz gleicher Abmessungen mehr oder weniger Wärmewirkung entwickeln.

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