Kurzschluss

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Strom ist aus dem heutigen Leben nicht mehr weg zu denken, er ist eines der wichtigsten Energiequellen. Das besondere an Strom als Energieträger ist seine Transportierbarkeit.

Doch was passiert in einem Stromkreis wenn es keinen Verbraucher gibt bzw. die Pole einer Spannungsquelle direkt mit einander verbunden sind?

Bevor wir uns dieser Frage widmen könnte es nützlich sein die folgenden Themen zu wiederholen:

• Strom, Spannung & Widerstand

• Ohmsches Gesetz

Eine Spannungsquelle wie zum Beispiel eine Batterie hat einen Pluspol und einen Minuspol. Werden diese beiden Pole direkt mit einander verbunden, so kommt es zu einem Kurzschluss. Dabei fließt sehr viel Strom, der zu einer starken Erwärmung und damit zu einer Zerstörung des Stromkreises führen kann. Ein Kurzschluss kann im schlimmsten Fall zu einem Brand führen.

Strom versucht stets den Weg des geringsten Widerstandes zu nehmen. In der unteren Abbildung ist ein Stromkreis mit einer Spannungsquelle und einer Lampe zu sehen. Der Strom sollte eigentlich durch die Lampe fließen, doch durch den roten Leiter wird ein Kurzschluss hervorgerufen. Damit sind die Pole der Spannungsquelle ohne einen Verbraucher (Lampe) direkt mit einander verbunden.

Kurzschlüsse sollten immer vermieden werden. Beim experimentieren mit Stromkreisen und elektrischen Bauteilen kommen Kurzschlusse immer wieder vor. Im Folgenden werden zwei Sicherungsarten beschrieben:

• Schmelzsicherung: Im Stromkeis wird eine Stelle mit einem Schmelzleiter verbunden. Entsteht ein Kurzschluss so erwärmt sich und schmilzt der schmelzleiter (Stromkreis wird unterbrochen) bevor es zu einem größeren schaden kommt. Der Nachteil einer Schmelzsicherung liegt darin, dass der Schmelzleiter nach einem Kurzschluss gewechselt werden muss.

• Magnetsicherung: Eine Magnetsicherung besteht aus einem Schalter der bei zu viel Strom den Stromkreis unterbricht. Der Vorteil liegt darin, dass nachdem die Sicherung "raus geflogen" ist, sie wieder eingelegt werden kann ohne dafür die gesammt Sicherung ersetzen zu müssen.

Man bezeichnet den elektrischen Strom, der während eines Kurzschlusses fließt als Kurzschlussstrom. Der Kurzschlussstrom ist in der Regel sehr groß. Dies liegt daran, das nur noch der Innenwiderstand der Spannungsquelle vorhanden ist. Da der Innenwiderstand sehr klein ist, folgt daraus, dass der Kurzschlussstrom sehr groß ist. Der Strom fließt also ungehindert von einem Pol der Spannungsquelle zum anderen Pol.