Was ist Spannung? Wie entsteht sie?

Die elektrische Spannung ist der Antrieb des elektrischen Stroms. Spannung entsteht, wenn man positiv geladene Teilchen von negativ geladenen Teilchen trennt. Dies ist der Grund, warum wir an einer Batterie einen Plus- und Minuspol haben. Am Pluspol befindet sich ein Mangel an negativ geladenen Teilchen (also mehr positive) und am Minuspol ein Überschuss an negativ geladenen Teilchen. Da ein Körper stets das verlangen hat, neutral geladen zu sein, versuchen die negativ geladenen Teilchen (Elektronen) stets zu den positiv geladenen Teilchen zu gelangen. Dies ist der Grund, warum in einem Stromkreis Strom fließen kann. Die Elektronen wandern quasi über den Stromkreis zur positiv geladenen Seite (Pluspol) der Batterie.

Mit was kann man die Spannung vergleichen?

Zu vergleichen ist dieses Phänomen mit einem Wasserspielsystem. Der Antrieb, also die elektrische Spannung ist hier der unterschiedliche Wasserstand. Der höhere Wasserstand ist mit dem Minuspol einer Batterie zu vergleichen, wo ein Überschuss an Wasser herrscht. Da das Wasser ebenfalls versucht ein ausgeglichenes Niveau (Wasserstand) zu erreichen, fließt es solange, bis im gesamten System das gleiche Niveau erreicht ist. Durch die Bewegung des Wassers lässt sich dann beispielsweise ein Wasserrad antreiben. Dieses Wasserrad könnte in unserem Stromkreis eine LED-Lampe sein. Ist kein unterschiedliches Niveau mehr vorhanden, bleibt das Wasserrad stehen. Das gleiche würde bei der LED-Lampe passieren, wenn die Batterie „leer“ ist und dadurch keine Spannung vorhanden ist.

Das Formelzeichen für die Spannung ist das U, welches vom lateinischen Wort Urgere kommt und drängen oder treiben bedeutet. Die Spannung wird in der Einheit Volt und stets parallel gemessen.

 

Merksatz

Die elektrische Spannung ist der Antrieb des Stroms. Sie entsteht durch eine unausgeglichene Ladungsverteilung.

Formelzeichen: U

Einheit: Volt (V) Messung: Parallel

 

Wie messen wir die Spannung?

Wie bereits erwähnt, wird die elektrische Spannung parallel gemessen. Es wird also ein weiterer Parallelstromkreis zum jeweiligen Bauteil hinzugefügt, von dem die Spannung gemessen wird.

spannungmessen
Der blaue Stromkreis gibt den Parallelstromkreis an, durch den die Spannung der Lampe gemessen wird.

Welche Einheiten gibt es?

Ähnlich wie beim wiegen von Gegenständen, wo es auch Milligramm, Gramm, Kilogramm und Tonnen gibt, gibt es bei der Spannung auch verschiedene Einheiten. Die Maßeinheit der Spannung ist Volt (V). Darüber hinaus gibt es noch Millivolt, Kilovolt und Megavolt.

 

Megavolt 1 MV 1 000 000 V
Kilovolt 1 kV 1 000 V
Volt 1 V 1 V
Millivolt 1 mV 0,001 V

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