Elektrische Maßeinheiten anschaulich erklärt

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Ausbildungsleiter Andre Göldner erklärt seinen Azubis die elektrischen Maßeinheiten anhand des Wassermodells

Ausbildungsleiter André Göldner nutzt heute noch das “Wassermodell”, um seinen Azubis die elektrischen Maßeinheiten zu erklären.

Meine Ausbildung zum Elektromonteur ist schon einige Jahre her. Mittlerweile bin ich Ausbildungsleiter bei ENSO. An einige Eselsbrücken aus meiner Lehrzeit erinnere ich mich noch immer.

Beim Zusammenhang zwischen Spannung, Widerstand und Stromstärke sprach mein damaliger Lehrer zum Beispiel immer von URI. Die Spannung ist das Produkt von Widerstand und Stromstärke: U=R*I, allgemein bekannt auch als Ohmsches Gesetz.

Während meiner Ausbildung habe ich an einem „Wassermodell“ anschaulich gelernt, was sich dahinter verbirgt. Den Ansatz nutze ich noch heute, um unseren Azubis die elektrischen Maßeinheiten zu erklären.

Stellen Sie sich vor, es gibt zwei Wasserbecken. Eins auf dem Berg, das andere im Tal. Das Wasser auf dem Berg hat potenzielle Energie (Lageenergie). Sind beide Becken mit einem Rohr verbunden, fließt das Wasser vom Oberbecken ins Tal. Dabei wird die Lageenergie des Wassers in Bewegungsenergie umgewandelt.

Wenn Sie das Rohr zuhalten, spüren Sie einen Druck, der immer mehr zunimmt, je voller das Wasserbecken auf dem Berg ist. In der Elektrotechnik nennen wir diesen Druck Spannung. Um sie zu messen, ist immer ein Potenzialunterschied nötig. Das Wasser im oberen Becken hat durch seine Lageenergie ein hohes Potenzial, das im Tal ein niedriges. Angegeben wird die Spannung in Volt nach Alessandro Volta (1745–1827), einem italienischer Physiker.

Wasser fließt einen Berg hinunter

Die Stromstärke kann man sich vereinfacht wie Wasser vorstellen, das vom Berg ins Tal fließt. Foto: Waldili/pixelio.de

Bleiben wir beim Wasser. Ist das Rohr zwischen den beiden Becken dünn, kann nur eine geringe Wassermenge hindurchfließen. Der geringe Rohrdurchmesser setzt dem abfließenden Wasser einen hohen Widerstand entgegen. Die Einheit für den elektrischen Widerstand wird nach dem deutschen Physiker Georg Simon Ohm (1789–1854) angegeben.

Die geringe, auf einmal abfließende Wassermenge hat nicht sonderlich viel Kraft. Sie könnte nur ein kleines Wasserrad antreiben. Im übertragenen Sinn spreche ich an dieser Stelle von der Stromstärke. Deren Einheit ist nach dem französischen Physiker und Mathematiker André Marie Ampere (1775–1836) benannt.

Hat das Verbindungsrohr hingegen einen großen Durchmesser, ist der Widerstand gering. Eine große, kraftvolle Wassermenge setzt sich gleichzeitig in Bewegung und fließt ins Talbecken. Sie könnte ein großes Wasserrad antreiben. Die Eselsbrücke „kleines Öhmchen großes Strömchen“ drückt diesen Zusammenhang zwischen Widerstand und Stromstärke aus.

Mit dem Begriff „Elektrische Arbeit“ kommen auch Kunden bei einem Energieversorger in Berührung. Warum? Die Grundlage der Stromrechnung ist die geleistete oder zur Verfügung gestellte elektrische Arbeit, ein Produkt aus Spannung, Strom und Zeit.

Üblicherweise wird sie in Kilowattstunden (kWh) angegeben. Die Maßeinheit  Watt steht wieder für einen großen Namen: James Watt (1736 – 1819), ein schottischer Ingenieur und Wissenschaftler.

Konnte ich etwas Licht ins Dunkel bringen? Eselsbrücken sind für den Einstieg in ein Wissensgebiet oder den Alltag sehr nützlich. Ab einem gewissen Zeitpunkt helfen sie aber nicht weiter. Dann bleibt nur „Pauken“.

In Zeiten des Internets gibt es viel mehr Möglichkeiten als zu meiner Ausbildungszeit, sich Wissen anzueignen. Dieses Video hier zum Beispiel erklärt das Ohmsche Gesetz auf sehr anschauliche und unterhaltsame Weise. So macht Lernen Spaß.

Veröffentlicht von Mitarbeiter/in am 28. Mai 2015 13:09 in Energie, Wissen

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