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BAND 1 | ARBEITSHEFT 1 | Grundlagen Elektrotechnik SEITE 7

7. Entstehung der elektrischen Spannung
Elektrische Spannung
Im Normalfall ziehen sich zwei gegensätzliche Ladungen an und bleiben
wie z. B. Elektronen und Protonen in Ihrem Atomverband oder die Ionen im
Kochsalz miteinander verbunden.
Werden zwei sich anziehende Ladungen örtlich verschoben, ist dazu eine
Kraft F notwendig, die die Anziehungskraft der Ladungen überwindet.

Chemische Spannungsquelle Batterie

Mechanische und thermische
Spannungserzeugung

Merke:

Es muss eine Trennarbeit W verrichtet, d. h. Energie eingesetzt werden,
um die Ladungen voneinander zu entfernen. Nach der Trennung wird die
Basisspannungsarten aufgewendete mechanische Energie in dem sich bildenden elektrischen
Feld gespeichert. Die grauen Feldlinien symbolisieren dieses Energiefeld.
Sie zeigen immer von der positiven zur negativen Ladung. Zwischen den
Ladungen ist eine elektrische Spannung U entstanden, die im Bild oben mit
einem grünen Zählpfeil dargestellt ist.

Der Energieaufwand bzw. die im elektrischen Feld gespeicherte Energie
nimmt zu, wenn eine größere Ladung Q verschoben wird, weil für die
Mischspannung und das Prinzip ihrer Ladungstrennung dann eine höhere Kraft F erforderlich ist.
Erzeugung

Praktisch alle alle nebenstehend Es gibt sechs verschiedene Möglichkeiten der Spannungserzeugung:
beschriebenen Vorgänge der
Spannungserzeugung lassen • Spannungserzeugung durch Induktion bzw. Magnetfelder
sich unter Einsatz der elektri- (Dynamo, Generator)
schen Energie umkehren. • Chemische Spannungserzeugung (Primärzellen: nicht
wiederaufladbare Batterien und Sekundärzellen: wiederaufladbare
So wird bei Anlegen einer Akkumulatoren, kurz: Akkus)
Spannung ein Generator zum • Spannungserzeugung unter Einsatz von Wärmeenergie
Motor und erzeugt somit (Atomkraftwerk)
mechanische Energie. Metalle • Spannungserzeugung durch Verformung (mechanischer Druck)
können mit Hilfe der Galvani- • Spannungserzeugung durch Licht (Solarzellen, Fotodiode,
sation verzinkt werden. Eine Fototransistor)
Leuchtdiode emittiert Licht- • Spannungserzeug durch Reibung (unerwünschter Effekt, keine
energie und ein Kristall wird zum Anwendungen)
Schwingen angeregt. Ein
Elektroherd wandelt elektrische 8. Spannungsarten
Energie in Wärmeenergie und mit
Hilfe von Kondensatoren bzw. In der Elektrotechnik unterscheidet man Gleichstrom (DC = Direct
Spulen können elektrische bzw. Current) und Wechselstrom (AC = Alternate Current). Diese
magnetische Felder erzeugt Bezeichnungen werden synonym für die Kennzeichnung der
werden.
Spannungsarten verwendet..