das mit der Begrifflichkeit bei der Elektrizität ist immer wieder ein großes Problem, obwohl es doch eigentlich gar nicht so schwer ist - immer wenn ich etwas lese wie "380 Volt Starkstrom", kräuseln sich mir die Haare hoch.
Ich finde, der Wasser-Vergleich, der früher in fast jedem Lehrbuch zu finden war, verdeutlicht ganz gut, was da passiert. Wenn man zwei gleiche Behälter nimmt, einen mit Wasser füllt, und den anderen leer lässt, ist die Differenz der Füllstände die Spannung. Verbindet man die beiden Behälter unten mit einem Schlauch, fliesst das Wasser vom vollen Behälter in den leeren, und zwar so lange, bis beide Behälter gleich voll sind. Die Flussgeschwindigkeit des Wassers ist der Strom, und der Schlauch der Widerstand. Die Flussgeschwindigkeit des Wassers wird von zwei Faktoren bestimmt - der Füllstandsdifferenz der Behälter ( Spannung ) und dem Durchmesser und der Beschaffenheit des Schlauches ( Widerstand ). Je höher die Füllstandsdifferenz, oder je größer der Schlauchdurchmesser, desto schneller fliesst das Wasser.
Ersetzt man jetzt Füllstandsdifferenz durch Spannung, Fließgeschwindigkeit durch Strom, und Schlauchdurchmesser durch Widerstand ( wobei hier enger Durchmesser gleich hoher Widerstand ist ), und schreibt die Zusammenhänge in eine Formel, bekommt man das ohmsche Gesetz: Strom = Spannung / Widerstand .
Ersetzt man die beiden Behälter durch einen Kondensator, und den Schlauch durch einen Widerstand, und misst hier die Spannung und den Strom, wird man feststellen, dass sich die Werte tatsächlich so verhalten wie beim Wasser. Wenn der Kondensator aufgeladen ist ( ein Behälter voll, einer leer ), und man den Widerstand an die beiden Pole des Kondensators anschliesst, fliesst ein Strom durch den Widerstand. Die Höhe des Stromes richtet sich danach, wie hoch die Spannung ist und wie groß der Widerstand ist. Wenn man die Spannung am Kondensator misst, und den zugehörigen Strom, soeht man, dass die Spannung langsam runter geht, weil sich der Kondensator entlädt, und äquivalent dazu auch der Strom zurückgeht. Wiederholt man den Versuch mit einem doppelt so großen Widerstand, wird man sehen, dass der Stromfluss genau halb so groß ist wie vorher. Lädt man den Kondensator auf die doppelte Spannung auf, und wiederholt den Versuch, verdoppelt sich auch der Strom.
Bezogen auf ohmsche Widerstände funktioniert die Betrachtung auch mit Wechselstrom. Ein guter Vergleich ist, wenn man sich eine kleine Kreissäge ansieht und diese mit so einem vibrierenden Multitool vergleicht - wenn das Sägeblatt die selbe Strecke zurücklegt, hat es die selbe Sägeleistung, egal, ob es in eine Richtung dreht, oder hin- und her vibriert.
Wenn man das ohmsche Gesetz und den einfachen Stromkreis begriffen hat, hat man im Prinzip die Elektrizität begriffen - Ihr glaubt aber nicht, wieviele ausgebildete Elektriker rumlaufen, die das nach zehn Berufsjahren noch nicht wirklich gefressen haben.
Wenn man überhaupt von Verbrauch sprechen kann, dann kommt dem noch die meist mechanische oder thermische Energie am nächsten, die gebraucht wird, um die "Behälter" gefüllt zu halten. Jeder, der schonmal Fahrrad gefahren ist, kennt das - ein leer laufender Dynamo läuft viel leichter als einer, an den zwei Birnchen als Verbraucher angeschlossen sind. Im ersten Fall ist zwar die Spannung da, es fließt aber kein Strom - im zweiten Fall fließt auch Strom, und es ist mechanische Energie nötig, um die Spannung aufrecht zu halten. Die Lampen, die hier den Widerstand bilden, geben die aufgebrachte Leistung in Form von Licht und Wärme an die Umwelt ab - es ist also schon so, dass in gewisser Weise Energie "verbraucht" wird.
Gruß Frank
Ach ja, zur Verdeutlichung, was da "fließt" beim Strom, hilft dieses Spiel mit den Kugelpendeln - man hebt an einer Seite ein Kugelpendel an, und lässt es vor die Kugelreihe schlagen - die Kugeln in der Mitte bleiben bewegungslos, nur am Ende springt das letzte Pendel hoch. Ähnlich funktioniert es auch beim Strom - bei einer Spannungsquelle wie beim Kondensator herrscht an einem Pol Elektronenüberschuss und am anderen Elektronenmangel. Klemmt man jetzt einen Widerstand zwischen die Pole, werden die Elektronen sozusagen in den Draht gedrückt und weitergereicht, bis sie am anderen Ende ankommen, und dort den Mangel auffüllen - das ist jetzt ganz grob erklärt, bitte mich nicht für Ungenauigkeiten verhauen
. Im Draht selber findet keine Materialbewegung statt.
Mir persönlich hat damals der Philips Experimentierkasten EE2003 beim Einstieg sehr gut geholfen. Die fast 200 seitige Anleitung gibt es hier zum Download:
http://ee.old.no/library/EE2003-de-1974.pdfAuch ohne den Kasten kann man die Experimente zum Thema Einführung in die Elektronik recht gut nachvollziehen - in dem Buch ist auch alles bebildert, was ich hier geschrieben habe.