Was bewirkt elektrischer Strom?

Rubrik: Kinderfragen

Es gibt eine erstaunliche Vielzahl von Wirkungen des elektrischen Stromes.

Energiesparlampe
Eine Energiesparlampe

Glühbirne
Eine kleine Glühbirne erzeugt auch Licht

Leuchtdiode
Leuchtdioden benötigen wenig Strom

Leuchtstoffröhre
Die Leuchststoffröhre spart auch Strom

Fön
Ein Fön erzeugt Wärme (und Wind)

Herdplatte
Eine heiße Herdplatte

Lötkolben
Vorsicht, auch heiß: ein Lötkolben

Motor
Elektrische Motoren

Elektrolyse
Die chemische Wirkung: Elektrolyse

Muskelstimulation
Die physiologische Wirkung: Muskelstimulation

Klassisch unterscheidet man die Lichtwirkung, die Wärmewirkung, die chemische Wirkung und die magnetische Wirkung.


Lichterzeugung:

Mit elektrischen Strom läßt sich Licht auf verschiedene Arten erzeugen. Denken wir an drei bekannte Vertreter: die Leuchtstoffröhre, die Energiesparlampe und die Leuchtdiode (LED). Die klassische Glühbirne sollten wir hier nicht mitzählen, erzeugt sie doch überwiegend Wärme. Ein weiteres Beispiel sind die (in manchen Haushalten noch vorhandenen) Fernseher mit klassischer Bildröhre. Auch hier wird Licht erzeugt, welches sich für uns aus einem bestimmten Abstand betrachtet als Fernsehbild darstellt.

Faßt man den Begriff "Licht" etwas weiter, dann spricht man auch von elektromagnetischer Strahlung. So sind heute zahlreiche neue Technologien und Anwendungen entstanden. Als Beispiele seien Laser, UV-LEDs, Infrarot-LEDs o.ä. genannt. Es gibt aus dem gesamten elektromagnetischen Spektrum noch weitere Bereiche, die zwar nicht zur Optik gehören, aber ebenso elektrischen Strom zu ihrer Nutzung benötigen. Beispielhaft seien Mikrowellengeräte oder Radarfallen genannt.


Wärmeerzeugung:

Elektrische Energie kann sehr leicht in Wärmeenergie gewandelt werden. Denken wir dabei nur an einen Fön, Ölradiatoren, elektrische Kochplatten oder einen Lötkolben. Man kann mit elektrischen Strom sogar Metalle schmelzen. Ebenfalls wird Wärme in der klassischen Glühlampe erzeugt, hier entsteht als "Nebenprodukt" auch etwas sichtbares Licht. Daher sind klassische Glühlampen (im Dauereinsatz) uneffektiv.


Chemische Wirkung:

Elektrischer Strom kann auch chemische Prozesse in Gang setzen, denken wir an galvanische Betriebe, die Metalle an Oberflächen abscheiden, um diese Oberflächen zu veredeln. Hier wird ein Vorgang genutzt, den man Elektrolyse nennt. Dabei werden positiv und negative geladene Ionen durch die Flüssigkeit transportiert. An den Elektroden, die Kathode und Anode genannt werden, scheiden sich Reaktionsprodukte ab.

Im Bild zu sehen ist ein Glas mit Wasser, in das Elektroden aus Alufolie eingelassen wurden. Ein Stromkreis bestehend aus Batterie, Glühlampe und den beiden Elektroden wurde aufgebaut. Normalerweise fließt kein Strom, erst wenn Salz in das Wasser gegeben wurde, fließt Strom. An den Elektroden bildet sich Gase, welche könnten das sein?


Magnetische Wirkung:

Elektrischer Strom erzeugt um den Leiter immer auch ein Magnetfeld. Dies gilt auch umgekehrt, bewegt man einen elektrischen Leiter in einem Magnetfeld, dann wird eine elektrische Spannung erzeugt, diesen Vorgang nennt man "Induktion". Verstärken kann man das Magnetfeld, indem man den elektrischen Leiter (z.B. Kupferlackdraht) zu einer größeren Spule wickelt. Ausgenutzt wird dieser Effekt z.B. beim Elektromotor, dem Relais oder etwa einer mechanischen Klingel.


Neben den erwähnten Wirkungen auf unbelebte Materie gibt es noch die "physiologische" Wirkung auf Lebewesen. Diese wird heute ebenfalls häufig genutzt. Beispiele sind der Herzschrittmacher, Elektrostimulationsgeräte zum Muskeltraining als Ersatz oder Ergänzung für körperliches Training oder der Einsatz bei elektrischen Weidezäunen.

Man kann Strom selber spüren: Leckt man an einer Flachbatterie, dann spürt man ein mehr oder weniges starkes Kribbeln, welches teilweise schon unangenehm werden kann. Höhere Spannungen können bereits eine Wärmewirkung erzielen, sehr hohe Spannungen können lebensgefährlich werden.