Das Elektron ist ein winziges, negativ geladenes Teilchen und einer der Grundbausteine der Atome. Bewegen sich viele Elektronen gemeinsam in eine Richtung, fließt elektrischer Elektrischer Strom.
Elektronen im Atom
Ein Atom besteht aus einem Kern mit positiv geladenen Protonen und ungeladenen Neutronen sowie einer Hülle aus Elektronen. Normalerweise hat ein Atom gleich viele Protonen wie Elektronen und ist damit nach außen elektrisch neutral.
In Metallen wie Kupfer oder Aluminium sind einige Elektronen nur lose an ihr Atom gebunden. Sie können sich frei zwischen den Atomen bewegen und heißen deshalb „freie Elektronen“. Aus diesem Grund leiten Metalle den Strom so gut. In Kunststoff oder Glas fehlen solche frei beweglichen Ladungsträger weitgehend – sie isolieren.
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Wie Elektronen den Strom bilden
Liegt eine Elektrische Spannung an, wandern die freien Elektronen vom Minuspol zum Pluspol. Die „technische Stromrichtung“ wurde historisch umgekehrt festgelegt, also von Plus nach Minus – noch bevor man das Elektron entdeckt hatte.
Die Stromstärke gibt an, wie viel Ladung pro Sekunde fließt. Bei einem Ampere sind das rund 6,2 Trillionen Elektronen pro Sekunde. Die einzelnen Elektronen kommen dabei nur im Schneckentempo voran; bei Wechselstrom pendeln sie sogar nur hin und her. Der elektrische Impuls breitet sich dagegen nahezu sofort im ganzen Leiter aus.
Elektronen in der Energietechnik
- In der Solarzelle löst Sonnenlicht Elektronen im Halbleitermaterial, die als Strom abfließen können (Photovoltaik).
- Eine Diode lässt Elektronen nur in eine Richtung passieren. In einer Leuchtdiode geben sie dabei Energie als Licht ab.
- In Batterien und Akkus geben chemische Reaktionen an Anode und Kathode Elektronen ab oder nehmen sie auf. So entsteht die Spannung zwischen den Polen.
Ob Steckdose, Akku oder Solardach: Hinter jeder Kilowattstunde auf der Stromrechnung steckt die Bewegung unvorstellbar vieler Elektronen.
Allgemeine Information, keine Rechts- oder Energieberatung im Einzelfall. Maßgeblich sind Ihr Vertrag, die Bedingungen Ihres Versorgers und die aktuelle Rechtslage.