Spannung (Volt)

Die Spannung ist ein Maß, welches angibt wie groß "der Antrieb" des elektrischen Stroms ist. Spannung entsteht, wenn Ladungen getrennt werden, da diese sich wieder ausgleichen "wollen". So kann dann anfangen ein Strom zu fließen und die Ladungen gleichen sich so wieder aus. Je größer die Spannung ist, desto mehr "antrieb" haben die Ladungen (also die Elektronen) und desto mehr Strom kann fließen. 

Die Spannung ist Arbeit pro Ladung (also wie viel Arbeit man verrichten muss, um eine bestimmte Ladung "zu bewegen").

 

Formelsymbol:  U

Einheit:               Volt (1V)

Formeln

Die Spannung kann man mit Folgenden beiden Formeln berechnen:

1. Formel

Formel für die Spannung mit Arbeit und Ladung

2. Formel

Formel für die Spannung mit Widerstand und Stromstärke

Beispielaufgabe

In einem Leiter fließt ein Strom von 4A bei einem Widerstand von 0,1Ω. Wie groß ist die Anliegende Spannung?

 

Geg.:  I= 4A;  R=0,1Ω

 

Ges.:  R

 

Lsg.:  Setzt alles in die oben gegebene Formel für die Spannung ein und ihr erhaltet diese:

 

U=0,1Ω·4A=0,4V

 

A: Es liegt eine Spannung von 0,4V an.

 

Vorstellung

Ihr könnt euch auch die Spannung wieder mit Wasser veranschaulichen. Wenn ihr Wasser von einem See in einen höheren Speichersee pumpt, baut ihr sozusagen Spannung auf (so, als würdet ihr Ladungen trennen). Wenn ihr dann das Wasser durch eine Leitung wieder zurück fließen lasst, ist es sozusagen der elektrische Strom, der dann so entsteht, bis das ganze Wasser wieder zurückgeflossen ist (bis die Ladungen wieder ausgeglichen sind).

Messung

Die Messung der Spannung erfolgt mit einem sogenannten Voltemeter. Dieses wird parallel zum Stromkreis angeschlossen, um die Spannung zu messen.

Beispiel für ein Voltmeter

Das ist ein Messgerät, mit welchem man die Spannung messen kann. Dieses Messgerät kann aber nicht nur die Spannung, sondern auch Stromstärke und Widerstand messen, so ein Gerät nennt man dann Multimeter. 

Schaltsymbol für ein Voltmeter

Das ist das Symbol für ein Voltemeter. In einem Stromkreis wird dieses parallel dazu geschalten:

Stromkreis mit einem geschalteten Voltmeter

Stromstärken im Vergleich

Vorkommen Spannung
Fahrraddynamo  6 V 
 Autobatterie 12 V 
 Steckdose  230 V
 Straßenbahn  500 V
 Elektrische Lok  15.000 V
 Überlandleitung   380.000 V
Gewitter  1.000.000 V