Physikalische Stromrichtung

Wir haben bereits gelernt, dass man unter elektrischem Strom die Bewegung von Ladungen versteht. In den Klassen N und E haben wir dazu auch die Stromrichtung kennengelernt. Dabei handelt es sich genau genommen um eine Definition: Der Strom fließt von Plus nach Minus. Diese Definition bezeichnet man als technische Stromrichtung. Betrachtet man jedoch die Physik etwas genauer, zeigt sich, dass sich die eigentlichen Ladungsträger – nämlich die Elektronen – in die entgegengesetzte Richtung bewegen.

Der folgende Alt-Text wurde noch nicht geprüft: 1) Kurze Zusammenfassung: Schematische Zeichnung eines von einer Spannungsquelle gespeisten Leiters mit eingezeichneten Elektronen e−, Pfeilen und den Beschriftungen „U“, „Physikalische Stromrichtung →“ und „← Technische Stromrichtung“.

2) Detaillierte Beschreibung: Oben ist ein einfacher Stromkreis mit dem Symbol einer Spannungsquelle (zwei parallele, unterschiedlich lange vertikale Linien) in der oberen Verbindungsleitung dargestellt; darunter steht „U“, darüber zeigt ein Pfeil nach links. In der Mitte befindet sich ein waagerecht liegender, zylinderförmig gezeichneter Leiter mit elliptisch gezeichneten Stirnflächen. Links neben dem Leiter steht ein Minuszeichen „−“, rechts daneben ein Pluszeichen „+“. Auf der linken Stirnfläche ist innen ein schwarzer Punkt zu sehen. Im Inneren des Leiters sind mehrere hellblaue Kreise mit der Beschriftung „e−“ eingezeichnet; zu jedem Kreis gehört ein schwarzer Pfeil, alle Pfeile zeigen nach rechts. Unter der Zeichnung stehen zwei Texte: „Physikalische Stromrichtung →“ (Pfeil nach rechts) und darunter „← Technische Stromrichtung“ (Pfeil nach links). Es sind keine Achsen vorhanden.
Abbildung EA-3.1.1: Technische und physikalische Stromrichtung

Stromkreise baut man fast immer mit metallischen Leitern auf, zum Beispiel mit Drähten aus Kupfer. Die negativ geladenen Elektronen ($e^{-}$), die sich darin bewegen, werden vom Minuspol der Spannungsquelle abgestoßen und vom Pluspol angezogen. Diese Bewegungsrichtung der Ladungsträger nennt man physikalische Stromrichtung. Sie verläuft in Metallen von Minus nach Plus.

In den meisten Stromkreisen werden die Ladungen durch negativ geladene Elektronen transportiert. Das gilt für alle Metalle. In leitfähigen Flüssigkeiten kommt es auch vor, dass positive Ionen die Ladungen tragen. Dann stimmt die physikalische Stromrichtung mit der technischen überein.

AB601: Welches Bild zeigt die physikalische Stromrichtung korrekt an?

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