Elektrische Spannung

Die elektrische Spannung (Formelzeichen U) ist eine physikalische Größe, welche die Differenz der Ladungen zwischen zwei Polen angibt. Damit gibt sie auch an, wie stark der Antrieb des durch sie erzeugten elektrischen Stroms ist. Die Grundeinheit der elektrischen Spannung ist Volt (Einheitenzeichen V). Mit Spannungsmessern, sogenannten Voltmetern, kann die Höhe der elektrischen Spannung gemessen werden.

Elektrische Spannung entsteht z.B. durch Reibung und bei luftelektrischen Entladungen in Form von Blitz und Donner. Technisch genutzt werden elektrische Spannungen vor allem durch Induktion (Erzeugung elektrischer Felder) sowie durch Elektrochemie.

So erzeugt elektrische Spannung Strom

In einem elektrischen Leiter befinden sich Ladungsträger – zum einen leicht bewegliche negativ geladene Elektronen und zum anderen feste positiv geladene Atomrümpfe, d.h. Atome ohne Außenelektronen. Damit die beweglichen Ladungsträger tatsächlich in Bewegung gebracht werden und elektrischer Strom fließen kann, muss elektrische Spannung angelegt werden: Spannungsquellen besitzen immer zwei Pole mit jeweils unterschiedlicher Ladung. Am Pluspol besteht ein Mangel und am Minuspol ein Überschuss an Elektronen. Ausgehend vom Minuspol der Spannungsquelle werden die überschüssigen Elektronen in den Leiter eingespeist und am Pluspol wieder aufgenommen. Während sich die Elektronen durch den elektrischen Leiter bewegen, geben sie elektrische Leistung ab, d.h. elektrischer Strom fließt. Der durch die elektrische Spannung im Stromkreis aufrechterhaltene Strom kann dann durch den Anschluss eines elektrischen Verbrauchers entnommen werden. Wird die elektrische Spannung erhöht, erhöhen sich auch der Antrieb der Elektronen und die elektrische Stromstärke.

Wechselspannung und Gleichspannung

Ein grundsätzlicher Unterschied besteht bei der elektrischen Spannung zwischen Wechsel- und Gleichspannung. Während bei Wechselspannung die elektrische Spannung mit einer bestimmten Frequenz oszilliert, verändert Gleichspannung ihren Wert im zeitlichen Verlauf nicht.