Der Stromkreis - Grundlage aller elektrischen Schaltungen

Ohne Stromkreis kein Strom

Der offene Stromkreis

Elektrische Schaltungen sind immer Stromkreise. Damit elektrischer Strom fließen kann, muss der Stromkreis geschlossen sein. Ein Stromkreis besteht aus mehreren Komponenten (Quellen und Verbrauchern), die miteinander verbunden sind. Erst wenn diese Verbindung vollständig hergestellt ist, kann Strom durch den Kreis fließen.

Ist der Stromkreis unterbrochen – zum Beispiel durch einen offenen Schalter oder eine beschädigte Leitung –, wird die Verbindung getrennt und der Strom kann nicht mehr fließen. Deshalb muss ein Stromkreis immer geschlossen sein, um elektrische Energie zu übertragen und Geräte zu betreiben.

Nur eine Verbindung zwischen Quelle und Verbraucher. Der Rückweg für die Elektronen ist unterbrochen und der Stromkreis ist offen.

Der geschlossene Stromkreis

Erst wenn der Stromkreis geschlossen wird, beginnt der elektrische Strom zu fließen. Die Elektronen bewegen sich durch die leitenden Verbindungen von der Batterie zur Glühbirne. Sobald sie die Glühbirne passieren, wird die elektrische Energie in Licht und Wärme umgewandelt.

Entscheidend ist, dass die Elektronen nach der Glühbirne nicht einfach verschwinden – sie setzen ihren Weg fort und kehren über den Rückleiter zur Batterie zurück. Dieser geschlossene Kreislauf ermöglicht einen kontinuierlichen Stromfluss, wodurch die Glühbirne dauerhaft leuchten kann. Ohne diesen Rückweg würde der Stromkreis unterbrochen und der Fluss der Elektronen gestoppt werden.

Die zweite Verbindung zwischen Quelle und Glühbirne schliesst den Stromkreis und der Strom fließt.

Bestandteile eines Stromkreises

Spannungsquelle (z.B. Batterie oder Steckdose) – Sie liefert die notwendige Energie.
Leitungen – Sie transportieren den elektrischen Strom von der Spannungsquelle zu den Verbrauchern.
Verbraucher (z.B. Lampe, Motor oder Heizgerät) – Sie nutzen die elektrische Energie für ihre Funktion.
Schalter – Er dient zur Steuerung des Stromkreises und kann ihn öffnen oder schließen.

Warum muss ein Stromkreis geschlossen sein?

Ein geschlossener Stromkreis ist notwendig, damit der Strom von der Spannungsquelle über die Leitungen zu den Verbrauchern fließen kann. Ohne diese durchgehende Verbindung bleibt der Stromfluss unterbrochen, und kein elektrisches Gerät kann funktionieren.

Man kann sich den Stromkreis wie einen Wasserschlauch vorstellen: Wenn ein Schlauch ein Loch hat oder das Wasser nicht komplett durchfließen kann, kommt am Ende kein Wasser an. Genauso funktioniert auch der elektrische Strom: Er benötigt eine ununterbrochene Leitung, um von einem Punkt zum anderen zu gelangen.

Funktionsweise eines Stromkreises

Die Spannungsquelle sorgt dafür, dass Elektronen durch den Leiter fließen, wodurch elektrische Energie zum Verbraucher transportiert wird. Der Schalter kann den Stromfluss unterbrechen oder ermöglichen.

Elektrische Spannung und Stromstärke

Die Spannung $V_{Quelle}$ sorgt für die Bewegung der Elektronen. Der elektrische Strom $I_{Stromkreis}$ beschreibt die Menge der Ladungsträger pro Zeit.

Das Ohmsche Gesetz

Das Ohmsche Gesetz beschreibt die Beziehung zwischen Spannung, Strom und Widerstand:

V = I \cdot R

Hierbei bezeichnet $V$ die Spannung, $I$ die Stromstärke und $R$ den Widerstand.

Beispiel eines einfachen Stromkreises

Komponente	Funktion
Batterie (9V)	Spannungsquelle
Widerstand (330Ω)	Begrenzt den Stromfluss
LED	Leuchtet bei Stromfluss

Mit diesen Komponenten lässt sich ein einfacher Stromkreis aufbauen, der eine LED zum Leuchten bringt.