Wissenswertes über einfache Schaltungen

Elektrizität wurde von den alten Griechen entdeckt, die zeigten, dass das Reiben von Fell gegen Bernstein zu einer gegenseitigen Anziehung zwischen den beiden Materialien führte. Aber erst 1800 produzierte Alessandro Volta einen stetigen elektrischen Strom. Das Erlernen einfacher Schaltungen ist in der High-School-Ausbildung unerlässlich und kann auch großen Spaß machen.

Elektrizität wird durch den Fluss von subatomaren geladenen Teilchen erzeugt, die als Elektronen bekannt sind. Elektronen gehören zu den kleinsten bekannten Teilchen und haben eine Größe von etwa einem Billiardstel Meter (ein Billiardstel Fuß). Eine Billiarde ist eine Eins gefolgt von 15 Nullen. Sie haben eine Masse von ungefähr 10 Nichtmillionen Killogrammen (10 Nichtmillionen Pfund). Eine Nichtmillion ist eine Eins gefolgt von 30 Nullen.

Einer der einfachsten untersuchten Stromkreise besteht aus einer Batterie und einem Widerstand. Ein Widerstand ist ein elektrisches Bauteil, das den Stromfluss reduziert. Auf der mikroskopischen Skala wird Widerstand durch Elektronen erzeugt, die ineinander stoßen und von Drahtgrenzen zurückprallen. Dies verringert ihre Geschwindigkeit und damit ihren Strom.

Elektrischer Strom ist ein Maß für die Geschwindigkeit, mit der Elektronen durch einen Stromkreis fließen. Die Geschwindigkeit, mit der Elektronen fließen, liegt oft nahe der Lichtgeschwindigkeit, die 1.079.252.850 Kilometer pro Stunde (670.616.629 Meilen pro Stunde) beträgt. Einfache Stromkreise enthalten oft ein Gerät, das zum Messen des elektrischen Stroms verwendet wird. Dieses Gerät ist als Amperemeter bekannt und misst Ampere.

Batterien sind die Hauptenergiequelle in einfachen Stromkreisen und nutzen chemische Reaktionen, um elektrischen Strom zu erzeugen. Sie enthalten eine Flüssigkeit namens Elektrolyt, die Milliarden von elektrisch geladenen Atomen oder Ionen beherbergt. Die Ionen reagieren mit Elektroden der Batterie, um Elektronen zu erzeugen, die durch den Stromkreis fließen. Da der Elektrolyt nur eine endliche Anzahl von Ionen enthält, kann die Batterie nach der Reaktion mit den Elektroden keinen elektrischen Strom mehr erzeugen.