imported>Reinhard Dietrich: entwelcht

2025-03-23T20:22:51Z

entwelcht

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Der '''elektrische Strom''', oft auch nur '''Strom''', ist eine physikalische Erscheinung aus dem Gebiet der [[Elektrodynamik|Elektrizitätslehre]]. In der alltäglichen Bedeutung des Begriffs ist damit der Transport von elektrischen [[Ladungsträger (Physik)|Ladungsträgern]] gemeint, also beispielsweise von [[Elektron]]en in [[Leiter (Physik)|Leitern]] oder [[Halbleiter]]n oder von [[Ion]]en in [[Elektrolyt]]en. Diese Form des Stroms bezeichnet man auch als [[Konvektionsstrom]]. Er macht sich, wie vom [[Amperesches Gesetz|ampereschen Gesetz]] beschrieben, durch ein [[magnetisches Feld]] bemerkbar und führt meist zu einer [[Stromwärmegesetz|Erwärmung]] des Leiters. In einem geschlossenen [[elektrischer Stromkreis|elektrischen Stromkreis]] fließt dauerhaft ein Strom, solange zwischen den Anschlüssen der [[Spannungsquelle|Quelle]] eine leitende Verbindung besteht. Kurzzeitig fließt nach Anschluss eines Leiters an eine Spannungsquelle auch in einem offenen Stromkreis ein Strom, der den Leiter belädt oder entlädt, bis er auf dem von der Spannungsquelle vorgegebenen [[Elektrisches Potential|Potential]] ist.

Darüber hinaus zählt man zum elektrischen Strom den [[Verschiebungsstrom]]. Dieser entsteht nicht durch Bewegung von Ladungen, sondern wenn ein [[elektrisches Feld]] sich zeitlich ändert. Er tritt z. B. zwischen den Platten eines [[Kondensator (Elektrotechnik)|Kondensators]] beim Be- oder Entladen auf und erzeugt ebenso wie der Konvektionsstrom ein Magnetfeld.

Die [[physikalische Größe]], die den elektrischen Strom bemisst, ist die [[elektrische Stromstärke]]. Ihr genormtes [[Formelzeichen]]<ref>DIN EN 80000-6 / IEC 80000-6:2008</ref> ist das <math>I</math> und ihre [[gesetzliche Einheit]] das [[Ampere]].

== Geschichte ==
Bereits [[Thales von Milet]] soll im 6. Jahrhundert v. Chr. entdeckt haben, dass [[Bernstein]] leichte Körper anzieht, wenn er vorher mit Tüchern gerieben wird. Eine Erklärung dafür konnte er zwar nicht finden, das Wort [[Elektrizität]] (vom griechischen „elektron“ für „Bernstein“) weist aber immer noch auf diese [[antike]] Entdeckung zurück.

Die technische Nutzung des elektrischen Stromes begann in der Mitte des 19. Jahrhunderts mit der [[Telegrafie]] und der [[Galvanik]]. Für beide Anwendungen reichte zunächst die [[Leistung (Physik)|Leistung]] von [[Batterie (Elektrotechnik)|Batterien]] aus. Um 1866 fand [[Werner von Siemens]] das [[Dynamoelektrisches Prinzip|dynamoelektrische Prinzip]] und nutzte es bei der Entwicklung des ersten [[Elektrischer Generator|elektrischen Generators]], den er als [[Zündmaschine]] für die Zündung von [[Sprengung|Sprengladungen]] vermarkten konnte. Ab 1880 entwickelten sich diese Generatoren immer mehr zu Großmaschinen, um den [[Strombedarf]] der immer größer werdenden Stromnetze befriedigen zu können. In erster Linie dienten diese Netze zur Bereitstellung von elektrischem Strom für die Beleuchtung mit [[Gasentladungslampe|Bogen-]] und [[Glühlampe]]n in der Öffentlichkeit und den ersten Privathaushalten. Eine weitere Anwendung des elektrischen Stromes bestand in seinem Einsatz in Leuchttürmen, da die Bogenlampe eine wesentlich höhere [[Lichtstärke (Photometrie)|Lichtstärke]] besitzt als die zuvor verwendeten [[Kerze]]n oder Petroleumlampen. Infolgedessen entstanden die ersten [[Kraftwerk]]e, die zunächst noch mit einfachen [[Wasserturbine]]n und [[Dampfmaschine]]n angetrieben wurden. Seit Beginn des 20. Jahrhunderts stehen leistungsfähige [[Dampfturbine]]n zur Verfügung, die bis in die Gegenwart als [[Kraftmaschine]]n bei der [[Stromerzeugung]] dominieren.

In den letzten Jahren des 19. Jahrhunderts fiel nach dem sogenannten [[Stromkrieg]] die Entscheidung zwischen [[Gleichstrom]]- und [[Wechselstrom]]system zugunsten des Wechselstroms.
{{Siehe auch|Elektrische Ladung#Geschichte|titel1=Geschichtsabschnitt im Artikel „Elektrische Ladung“}}

== Formelzeichen ==
Das übliche [[Formelzeichen]] für Strom ist <math>I</math>, was vom französischen Ausdruck „intensité du courant“ („Stromstärke“) stammt.<ref>T. L. Lowe, John Rounce: ''Calculations for A-level Physics'', S. 2, Nelson Thornes, 2002, ISBN 0-7487-6748-7</ref><ref>Howard M. Berlin, Frank C. Getz: ''Principles of Electronic Instrumentation and Measurement'', S. 37, Merrill Pub. Co., 1988, ISBN 0-675-20449-6.</ref> Das Symbol <math>I</math> wurde bereits von [[André-Marie Ampère]], nach dem die Einheit der elektrischen Stromstärke benannt ist, bei der Formulierung des [[Ampèresches Gesetz|Ampèreschen Gesetzes]] (1820) verwendet.<ref>André-Marie Ampère: [http://www.ampere.cnrs.fr/textes/recueil/pdf/recueilobservationsd.pdf ''Recueil d'Observations Électro-dynamiques''], S. 56, Chez Crochard Libraire, Paris 1822 (auf Französisch).</ref>

== Physikalische Zusammenhänge ==
Für [[quantitativ]]e Angaben zum elektrischen Strom verwendet man die physikalische Größe ''Stromstärke''.
{{Siehe auch|Elektrische Stromstärke|Elektrischer Stromkreis|Strommessgerät}}

=== Entstehung des Stromes ===
Elektrischer Strom kann auf verschiedene Arten entstehen:
* [[Redoxreaktion]]en in [[Batterie (Elektrotechnik)|Batterien]],
* [[Coulombgesetz|Coulombkräfte]] in elektrischen Feldern, z. B. in [[Kondensator (Elektrotechnik)|Kondensatoren]],
* [[Lorentzkraft|Lorentzkräfte]] in magnetischen Feldern, z. B. in [[Generator]]en (zur Bereitstellung von 'Strom', womit hier die Versorgung mit [[elektrische Energie|elektrischer Energie]] gemeint ist),
* Mitführung von Ladungsträgern durch eine Strömung ([[Konvektion]]), z. B. bei [[Influenzmaschine]]n oder in Gewitterwolken (siehe [[Blitz]]),
* [[Diffusion]] von Ladungsträgern bei Unterschieden in deren [[Ladungsträgerdichte|Konzentration]], z. B. an [[p-n-Übergang|Grenzschichten von Halbleitern]], auch ohne das Vorhandensein von Feldern, als [[Diffusionsstrom]] bezeichnet.
* Änderung des [[Elektrischer Fluss|Verschiebungsflusses]] bzw. der [[Feldenergie]] in [[Nichtleiter]]n und den daraus resultierenden [[Verschiebungsstrom]].

=== Zusammenhang mit der elektrischen Spannung ===
Wenn – beispielsweise zwischen den Polen einer Batterie – eine [[Potential (Physik)#Potentialdifferenz|Potentialdifferenz]] besteht, wird von einer elektrischen Spannung gesprochen. Aufgrund des dann bestehenden [[elektrisches Feld|elektrischen Feldes]] wird eine Kraft auf die Ladungsträger ausgeübt; sie erfahren dadurch eine Beschleunigung, wenn sie beweglich sind. Das geschieht beispielsweise, wenn eine Glühlampe über Metalldrähte an die Pole angeschlossen ist. Die [[Driftgeschwindigkeit]] der Ladungsträger bei dieser gerichteten Bewegung entsteht im Wechselspiel mit Streuprozessen. Die [[Elektrische Stromdichte|Stromdichte]] lässt sich berechnen durch Multiplikation der Driftgeschwindigkeit mit der [[Raumladungsdichte]].
[[Datei:Quelle U-Ersatz.svg|mini|Stromkreis mit Spannungsquelle: Stromstärke <math> I=U_0\;/\;(R_\mathrm i+R_\mathrm V) =U_\mathrm{kl}/R_\mathrm V</math>]]

Der ''Driftstrom'' wächst trotz der Beschleunigung nicht beliebig an; bei einer gegebenen Spannung <math>U</math> stellt sich eine begrenzte Stromstärke <math>I</math> ein. Diese Beobachtung wird mit einem elektrischen Widerstand <math>R</math> erklärt. Definiert wird er durch das Verhältnis
:<math>R=U/I</math>.
In vielen Leitermaterialien ist die Stromstärke bei konstanter Temperatur ''proportional'' zur Spannung. In diesem Fall wird der Zusammenhang als [[ohmsches Gesetz]] bezeichnet, bei dem der [[Proportionalität]]sfaktor <math>R</math> von der Spannung und Stromstärke unabhängig ist.

In einem Stromkreis mit einer idealen [[Spannungsquelle]] bestimmen deren [[elektrische Spannung]] und der Widerstand die konkrete Stromstärke. Hingegen baut bei Verwendung einer idealen [[Stromquelle]] deren Stromstärke am Widerstand die konkrete Spannung auf. In der Praxis kommen allerdings Spannungsquellen viel häufiger als Stromquellen vor, wie beispielsweise in Stromversorgungen, weshalb sich der konkrete Wert der elektrischen Stromstärke nach dem [[Elektrischer Verbraucher|Verbraucher]] (genauer: dessen Widerstand) richtet.
{{Siehe auch|Elektrischer Widerstand}}

=== Stromleitung in Metallen ===
In Metallen sind ein Teil der Elektronen, die sogenannten Leitungselektronen, nicht jeweils an ein bestimmtes Atom gebunden, sondern „gehören“ allen Atomen gemeinsam, siehe [[metallische Bindung]]. Nach dem [[Drude-Modell]] ist die Leitfähigkeit von Metallen proportional zur [[Ladungsträgerdichte|Dichte]] der Leitungselektronen und ihrer [[Beweglichkeit (Physik)|Beweglichkeit]]. Realistischer ist das [[Bändermodell]].
{{Siehe auch|Elektrischer Leiter}}

=== Ionenleiter ===
Der Stromtransport ist bei einem Ionenleiter an einen stofflichen Transport von beweglichen, elektrisch positiv oder negativ geladenen Atomen oder Molekülen (also [[Ion]]en) gebunden. Das unterscheidet diese Leiter von [[Leiter (Physik)#Leiter 1. Klasse|Leitern 1. Klasse]] wie den Metallen, in denen die Elektronen den elektrischen Strom tragen. Als Ionenleiter kommen vor allem ionisierte Gase und elektrisch leitfähige Flüssigkeiten in Frage. Man nennt diese Ionenleiter [[Elektrolyt]]e oder [[Plasma (Physik)|Plasma]]. Auch Festkörper können Ionenleiter sein, siehe [[Festelektrolyt]].

Bei Ionenleitern kommt es bei ''Gleichstrom'' im Gegensatz zu Metallen im Regelfall zu einer stofflichen Veränderung des elektrischen Leiters. Dieser Effekt wird bei der [[Elektrolyse]] ausgenutzt. Solche chemischen Vorgänge können die Beschaffenheit des Leiters so verändern, dass sich die [[elektrolytische Leitfähigkeit]] allmählich ändert. Ist ein solcher Materialtransport (beispielsweise bei einer Gasentladung) unerwünscht, kann er durch Wechselstrom weitgehend unterbunden werden.
{{Siehe auch|Leiter (Physik)#Leiter 2. Klasse|titel1=Leiter 2. Klasse}}

=== Wirkungen des Stromes ===
Das Auftreten eines elektrischen Stromes äußert sich durch folgende Wirkungen:<ref>Rudolph Hopp: ''Grundlagen der Chemischen Technologie: für Praxis und Berufsbildung.'' Wiley–VCH, 4. Aufl., 2001, S. 708.</ref>
* Wärmewirkung (siehe beispielsweise [[Stromwärmegesetz]])
* magnetische Wirkung (siehe beispielsweise [[Elektromagnetismus]]),<br />einschließlich Kraftwirkung in eigenem oder äußerem Magnetfeld (siehe beispielsweise [[Elektromagnet]], [[Elektromotor]], [[Elektronenstrahl]])
* chemische Wirkung (siehe beispielsweise [[Elektrochemie]]),<br />einschließlich elektrochemische Wirkung in lebenden Organismen (siehe beispielsweise [[Elektrophysiologie]])
* Lichtwirkung (siehe beispielsweise [[Leuchtdiode]], [[Leuchtstofflampe]], [[Lichtbogen]])

=== Flächenleistungsdichte ===
[[Datei:Poynting vector DC wire.svg|mini|Poynting-Vektor <math>\mathbf{S}</math> um einen stromdurchflossenen Draht. Der Poynting-Vektor zeigt auf den Draht, was zeigt, dass Energie aus den Feldern in den Draht fließt (und dort als Wärme dissipiert).]]
Die lokale [[Flächenleistungsdichte]] in einem [[elektrischer Stromkreis|elektrischen Stromkreis]] wird durch das Feld der [[Poynting-Vektor]]en beschrieben<ref>Galili, Igal, and Elisabetta Goihbarg. "Energy transfer in electrical circuits: A qualitative account." American journal of physics 73.2 (2005): 141-144 [https://www.ippp.dur.ac.uk/~davis/EnergyTransferElectricCircuits.pdf pdf online, inklusive Illustrationen]</ref>. Die Betrachtung des Poynting-Vektors führt letztendlich auf die vom [[Ohmsches Gesetz|Ohmschen Gesetz]] bekannte Verlustleistung <math>P=U\cdot I</math> am inneren Widerstand des Leiters und eröffnet, dass die elektrischen und magnetischen Felder <math>\vec{E}, \vec{B}</math> für den Transport der Energie verantwortlich sind (und nicht alleinig der Transport geladener Teilchen im elektrischen Strom).

== Technische Stromarten ==
=== Gleichstrom ===
{{Hauptartikel|Gleichstrom}}

Als Gleichstrom ({{enS|direct current}}, abgekürzt ''DC'') wird jener elektrische Strom bezeichnet, der über die Zeit seine [[Elektrische Stromrichtung|Richtung]] und Stärke nicht ändert, also zeitlich konstant ist.

Praktisch alle elektronischen Geräte im Haushalt wie Radio- und Fernsehempfänger, Computer oder auch die Steuerungen heutiger Waschmaschinen benötigen für ihre Stromversorgung Gleichstrom. Aber auch in der [[Elektrische Energietechnik|Energietechnik]] werden Gleichströme eingesetzt, beispielsweise in der [[Schmelzflusselektrolyse]] zur Aluminiumgewinnung, für gut drehzahlregelbare [[Gleichstrommotor]]en (inzwischen zunehmend durch [[Stromrichter]] und [[Asynchronmotor]]en ersetzt), als Zwischenkreis in Stromrichtern, in [[Sendeanlage]]n und in [[Kraftfahrzeug]]-[[Bordnetz]]en.

Gleichstrom kann durch [[Gleichrichter]] aus Wechselstrom gewonnen werden. Diese werden daher überall dort eingesetzt, wo Gleichstrom benötigt wird, aber nur der Wechselstrom des öffentlichen [[Stromnetz]]es zur Verfügung steht. Seltener, weil erheblich teurer, verwendet man auch direkte Gleichstromquellen, wie z. B. [[galvanische Zelle]]n und [[photovoltaische Zelle]]n. Kuriose Sonderfälle ohne technische Bedeutung sind elektrische Maschinen, die direkt ohne Gleichrichter mittels der [[Unipolarinduktion]] Gleichstrom herstellen können.

=== Wechselstrom ===
{{Hauptartikel|Wechselstrom}}

Bei Wechselstrom ({{enS|alternating current}}, abgekürzt ''AC'') kommt es zu einer [[Periode (Physik)|periodischen]] Änderung der [[Elektrische Stromrichtung|Stromrichtung]]. Jede Periode besteht aus aufeinanderfolgenden Zeitspannen mit positiven und negativen Augenblickswerten, die sich zu einer mittleren Stromstärke null ergänzen. Ausschlaggebend für den Erfolg des Wechselstroms zum Energietransport war, dass die Spannung mit Hilfe von [[Transformator]]en sehr einfach geändert werden kann. Alle öffentlichen Stromversorgungsnetze werden mit [[Wechselspannung]] betrieben,– in Europa und vielen weiteren Ländern mit der [[Netzfrequenz]] 50 Hz, in anderen Teilen der Welt 60 Hz, siehe [[Länderübersicht Steckertypen, Netzspannungen und -frequenzen]].

Eine besondere Form von Wechselstrom ist der [[Dreiphasenwechselstrom]] (umgangssprachlich Stark-, Dreh- oder Kraftstrom), wie er in öffentlichen Stromnetzen zur elektrischen Energieverteilung großer Leistungen Verwendung findet. Diese Stromart ermöglicht besonders einfach gebaute und robuste [[Drehstrommaschine|Elektromotoren]].

Weitere Beispiele für Wechselstrom
* [[fahrraddynamo|Fahrradlichtmaschine]] (einige 100 Hz)
* [[Audiosignal]]e (20 … 20.000 Hz)
* [[Antennenkabel]] (MHz bis GHz)

=== Mischstrom ===
{{Hauptartikel|Mischstrom}}
[[Datei:Current rectification diagram.svg|miniatur|Oben: Gleichstrom gemäß Definition, teilweise als „reiner Gleichstrom“ verdeutlicht;<br />darunter: Mischstrom aus Gleichrichtung, teilweise als „pulsierender Gleichstrom“ bezeichnet]]

Eine Kombination aus Wechselstrom und Gleichstrom wird Mischstrom genannt. Dabei kommt es nicht unbedingt zu einer Richtungsänderung des Mischstromes, sondern der zeitlich konstante Gleichstromanteil wird durch den zusätzlich aufgebrachten Wechselstrom in seiner Stärke periodisch geändert (pulsierender Gleichstrom). Dieser Mischstrom tritt beispielsweise bei [[Gleichrichter]]n auf und wird mit [[Glättungskondensator]]en oder [[Glättungsdrossel]]n in [[Netzteil]]en geglättet. Der dabei übrigbleibende (meist unerwünschte) Wechselanteil wird als [[Restwelligkeit]] bezeichnet, die mit einer [[Brummspannung]] verkoppelt ist.

Weitere Beispiele für Mischstrom
* analoges [[Telefon]] (Gleichstrom + Rufton oder Audiosignal)
* [[Tonaderspeisung]] (Gleichstrom + Audiosignal)
* [[Pulsdauermodulation]]s-Signal (die Pulsdauer verändert den Mittelwert)

== Eingeprägter Strom ==
Von einem '''eingeprägten Strom''' spricht man, wenn die Stromstärke in einem weiten Bereich unabhängig vom Wert des [[Lastwiderstand]]s ist. Dabei kann es sich um Gleichstrom oder um Wechselstrom beliebiger Frequenz und Kurvenform handeln.

Sogenannte [[Labornetzteil]]e verfügen sowohl über eine einstellbare Begrenzung der Ausgangsspannung als auch über eine einstellbare Begrenzung der Ausgangsstromstärke und weisen so eine Rechteckkennlinie auf. Welche der beiden Begrenzungen erreicht wird, hängt von der Größe der Belastung ab. Wenn beispielsweise die Begrenzungen auf 30 V und 1,0 A eingestellt sind, dann wird bei einem Lastwiderstand von über 30 Ω (bis zum Leerlauf) die Spannungsbegrenzung erreicht. Ändert sich der Widerstand innerhalb des angegebenen Bereichs, so ändert sich nur die Stromstärke entsprechend. Die davon unverändert bleibende Spannung bezeichnet man als [[eingeprägte Spannung]]. Bei einem Lastwiderstand von weniger als 30 Ω (bis zum Kurzschluss) wird die Strombegrenzung erreicht. Ändert sich der Widerstand innerhalb des angegebenen Bereichs, so ändert sich nur die Spannung, die sich dazu passend auf Werte unterhalb von 30 V einstellt, während der trotz Belastungsänderung unverändert fließende Strom einen ''eingeprägten Strom'' darstellt.
{{Siehe auch|Konstantstromquelle|Stromquelle|titel2=Stromquelle in der Schaltungstheorie}}

== Elektrischer Strom im Alltag ==
Elektrischer Strom dient in Alltag und Haushalt zur Energieversorgung zahlreicher [[Elektronik|elektronischer]], [[Elektrogerät|elektrischer]] und [[Elektromechanik|elektromechanischer]] Geräte und Anlagen aller Größen, von beispielsweise Armbanduhren bis zu Fahrstühlen. Typischerweise wird er bei kleinen Geräten von einer ins
Gerät eingelegten [[Batterie (Elektrotechnik)|Batterie]] direkt geliefert, bei großen über das [[Stromnetz]] von einem [[Elektrizitätswerk]]. In den Industriestaaten ist das gesamte Leben von Bezug und Umformung dieser Energieform durchdrungen.
{{Siehe auch|Elektrotechnik|Elektrischer Verbraucher}}

=== Stromverbrauch ===
Der umgangssprachliche Ausdruck „Strom verbrauchen“ ist, ähnlich wie der Ausdruck „[[Endenergieverbrauch|Energieverbrauch]]“, physikalisch gesehen nicht richtig. Denn aufgrund der [[Ladungserhaltung]] fließt genau der Strom, der in ein Gerät hinein fließt, auch wieder hinaus – sofern das Gerät nicht als Ganzes entweder positiv oder negativ aufgeladen wird. Gemeint ist mit Stromverbrauch in aller Regel die [[elektrische Energie]], die von einem elektrischen Bauelement, Stromkreis oder Gerät umgesetzt wird, oft auch pro Zeitspanne gerechnet, also die [[elektrische Leistung]].

=== Auswirkungen des elektrischen Stroms auf den Menschen ===
{{Hauptartikel|Stromunfall}}

Schädigungen durch elektrischen Strom können durch Erregung elektrisch reizbarer Strukturen von Nerven- und Muskelgewebe oder durch die Folgen der bei Stromeinwirkung möglichen Wärmeentwicklung entstehen.<ref>H. Schubothe: ''Schädigungen durch elektrischen Strom (technische Ströme, Blitzschlag).'' In: [[Ludwig Heilmeyer]] (Hrsg.): ''Lehrbuch der Inneren Medizin.'' Springer-Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1955; 2. Auflage ebenda 1961, S. 1179–1182.</ref>

Obwohl die Stromstärke pro Fläche – also die [[elektrische Stromdichte]] – und deren Einwirkdauer für die Auswirkungen eines Stromunfalls verantwortlich ist, wird oft die Spannung als Gefahrenquelle angegeben, da sich mithilfe des [[Ohmsches Gesetz|ohmschen Gesetzes]] über den [[Körperwiderstand]] die Stromstärke bzw. Stromdichte im Körper berechnen lässt.<ref>{{Internetquelle |autor= |url=http://www.springermedizin.at/artikel/4033-akutversorgung-von-elektrounfaellen |titel=Akutversorgung von Elektrounfällen |werk=www.springermedizin.at |archiv-url=https://web.archive.org/web/20160913041135/http://www.springermedizin.at/artikel/4033-akutversorgung-von-elektrounfaellen |archiv-datum=2016-09-13 |zugriff=2016-09-03}}</ref> Der Weg des elektrischen Stroms (also beispielsweise rechte Hand – Fuß) ist dabei maßgeblich für die Gefährlichkeit der Spannung, bei einem kürzeren Weg wie etwa Brust – Rücken können geringere Spannungen lebensgefährlich werden. Zusätzlich gibt die Höhe der Spannung Auskunft über den erforderlichen [[Freileitung#Abstände zu Hochspannungsfreileitungen|Mindestabstand]] zu blanken, nicht isolierten Hochspannungsleitungen.

Elektrische Wechselströme im Bereich der [[Netzfrequenz]] sind ab 0,5 mA für den menschlichen Organismus spürbar und bei höheren Stromstärken über 10 mA, die länger als 2 s einwirken, gefährlich, für Kinder möglicherweise bereits tödlich.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.mz-web.de/sangerhausen/experte-0-1-ampere-koennen-schon-toedlich-sein-7404954 |titel=Experte: 0,1 Ampere können schon tödlich sein |hrsg=[[Mitteldeutsche Zeitung]] |zugriff=2016-09-01}}</ref> Gleichströme sind ab 2 mA spürbar und ab 25 mA, die länger als 2 s einwirken, gefährlich.<ref name="iec 60479-1">{{Literatur |Herausgeber=IEC Report 60479-1 |Titel=Effects of current on human beings and livestock |Auflage=3 |Verlag=IEC |Ort=Genf |Jahr=1994}}</ref> Man spricht dann auch von einem [[Stromschlag]].

Diese und folgende Werte gelten jedoch nur, wenn sich der Strom über den [[Körperwiderstand]] im Körper verteilt und nicht z. B. auf den [[Herz]]muskel konzentriert; bei Elektroden unter der Haut gelten sehr viel kleinere Werte. Bei intensivmedizinischen Eingriffen direkt am Herzen bzw. Herzmuskel können auch wesentlich geringere Stromstärken [[Kammerflimmern|Herzkammerflimmern]] auslösen.<ref>Bei direktem Kontakt mit dem Herzen führt 0,01 mA zu Herzkammerflimmern – mit einer Wahrscheinlichkeit von 0,2 %… Siehe {{Literatur |Autor=Norbert Leitgeb |Titel=Sicherheit von Medizingeräten: Recht – Risiko – Chancen |Verlag=Springer-Verlag |Datum=2015-12-03 |Seiten=174-176 |ISBN=9783662446577 |Online={{Google Buch |BuchID=uGUiCwAAQBAJ |Seite=176}} |Abruf=2016-07-08}}</ref>

Die anschließende Tabelle gibt die Gefährlichkeit von Wechselstrom von 50–60 Hz wieder:<ref>nach 2007-05 DIN IEC/TS 60479-1: Wirkungen des elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere – Teil 1: Allgemeine Aspekte – (IEC/TS 60479-1:2005 + Corrigendum Oktober 2006)</ref>

{| class="wikitable"
|- class="hintergrundfarbe6"
!Stromstärke
!Dauer
!physiologische Auswirkungen
|-
|unter 0,5 mA
|beliebig lange
|Wahrnehmbarkeitsschwelle: Unter diesem Wert sind elektrische Wechselströme für den Menschen nicht wahrnehmbar.
|-
|unter 10 mA
|über 2 s
|rowspan="2"|Es treten im Allgemeinen keine pathophysiologischen Wirkungen auf.
|-
|unter 200 mA
|unter 10 ms
|-
|unter 100 mA
|über 500 ms
|rowspan="2"|Starke unwillkürliche Muskelreaktionen, die zu dauerhaften Schäden führen können.
|-
|unter 1 A
|unter 200 ms
|-
|über 100 mA
|über 500 ms
|rowspan="2"|Zusätzlich zu starken unwillkürlichen Muskelreaktionen, die zu dauerhaften Schäden führen können, tritt [[Herzkammerflimmern]] mit Wahrscheinlichkeit von über 1 % auf.
|-
|über 1 A
|unter 200 ms
|}

Bei elektrischen Energieversorgungsnetzen und vor allem Bereiche und Anlagen, die mit [[Hochspannung]] betrieben werden, wie etwa [[Umspannwerk]]e, [[Freileitung]]en, aber auch [[Oberleitung]]en für Bahnen, kommen auch [[Stromunfall|Stromunfälle]] durch [[Störlichtbogen#Spannungsüberschlag|Spannungsüberschläge]] und [[Störlichtbogen|Lichtbögen]] vor. Der Stromunfall mit Lichtbogeneinwirkung ist fast ausnahmslos zusätzlich mit [[Verbrennung (Medizin)|Verbrennungen]] verbunden und es entstehen in der [[Brandwunde]] meist toxische Verbrennungsprodukte.

Außerdem führen Hochspannungsunfälle (bei ausreichender Stromstärke) häufiger und rascher zu einem Herz- und [[Kreislaufstillstand]].<ref>{{Literatur |Autor=Klaus Ellinger, Peter-Michael Osswald, Konrad Stange |Titel=Fachkundenachweis Rettungsdienst: Begleitbuch zum bundeseinheitlichen Kursus |Verlag=Springer-Verlag |Datum=2013-03-07 |ISBN=9783642588600 |Online={{Google Buch |BuchID=tJygBwAAQBAJ |Seite=145}} |Abruf=2016-06-01}}</ref>

[[Elektrostatische Entladung]]en können Menschen verletzen oder töten. Besonders bei einem [[Gewitter]] besteht ein Risiko, direkt vom [[Blitz]] getroffen zu werden. Die Stromstärken reichen von etwa 2 kA bis über 100 kA. Die Entladungsdauer beträgt meist einige 100 μs. Durch die hohe [[Flankensteilheit]] des Blitzstromes treten [[Skin-Effekt|Skineffekte]] auf, deren Folgen von völliger Unversehrtheit bis hin zu schweren Verbrennungen auf der Körperoberfläche mit Todesfolge reichen können. Ein weiterer Effekt ist das Auftreten von hohen [[Berührungsspannung]]en durch Naheinschläge von Blitzen.
{{Siehe auch|Wechselstrom#Biologische Wirkung auf den Menschen|titel1=Biologische Wirkung auf den Menschen}}

== Elektrischer Strom in der Natur ==
Jenseits der Zivilisation tritt elektrischer Strom unter anderen auf:
* atmosphärische Entladungen als Blitze bei einem Gewitter
* [[Geomagnetisch induzierter Strom]] in der Erde nach einem [[Magnetischer Sturm|Magnetischen Sturm]] infolge einer [[Sonneneruption]] (bis einige 100 A in Stromnetzen)
* Zitterfische wie [[Zitterrochen]] und [[Zitteraal]] erzeugen elektrischen Strom zur Verteidigung (1 bis 50 A)<ref>Studierendenarbeit dazu: {{Webarchiv|url=http://www.as-hu.de/pdfs/Wirbeltiere.pdf |wayback=20160304093222 |text=Archivierte Kopie}}</ref>
* aktive und passive Orientierung und Kommunikation von Lebewesen (siehe [[Elektrische Orientierung]])
* [[Bioelektrochemie|bioelektrochemische]] Prozesse wie [[Erregungsleitung]] in [[Nervenzelle]]n (pA bis nA, siehe auch [[Elektroenzephalografie|Hirnströme]]) und einigen pflanzlichen [[Parenchym#Bei Pflanzen|Parenchymzellen]]<ref>{{Literatur |Titel=Biochemie – Zellbiologie |Verlag=Georg Thieme Verlag |Datum=2008-09-10 |ISBN=9783131519917 |Online={{Google Buch |BuchID=TQXMYBioqQwC| Seite=77}} |Abruf=2016-06-09}}</ref>, aber auch Erzeugung und Verarbeitung von Impulsen bei Sinnes- und Muskelzellen<ref>{{Internetquelle |url=http://www.spektrum.de/lexikon/biologie/bioelektrizitaet/8601 |titel=Bioelektrizität – Lexikon der Biologie |werk=spektrum.de |zugriff=2016-06-09}}</ref>

== Siehe auch ==
* [[Elektro-Hydraulische Analogie]] – Veranschaulichung einiger Größen im Stromkreis durch Analogie zu einem hydraulischen System

== Literatur ==
* {{Literatur |Autor=Karl Küpfmüller, Wolfgang Mathis, Albrecht Reibiger |Titel=Theoretische Elektrotechnik und Elektronik |Verlag=Springer-Vieweg |Ort=Berlin / Heidelberg |Jahr=2013 |Auflage=19. |ISBN=978-3-642-37939-0}}
* {{Literatur |Autor=Heinrich Frohne, Karl-Heinz Löcherer, Hans Müller, Thomas Marienhausen, Dieter Schwarzenau |Titel=Moeller Grundlagen der Elektrotechnik |Auflage=23. |Verlag=Vieweg + Teubner |Ort=Wiesbaden |Jahr=2013 |ISBN=978-3-8348-1785-3}}

== Weblinks ==
{{Wikibooks|Der elektrische Strom – Eigenschaften und Wirkungen}}
{{Wikiquote}}
* [https://www.leifiphysik.de/elektrizitaetslehre/elektrische-grundgroessen/aufgaben Versuche und Aufgaben zum elektrischen Strom] (auf Schülerniveau, [[LEIFI]])

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4070745-3}}

[[Kategorie:Elektrischer Strom| ]]
[[Kategorie:Elektrische Größe]]

Elektrischer Strom - Versionsgeschichte

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