Technische und physikalische Stromrichtung

Technische und physikalische Stromrichtung
Physik Oberstufe

In diesem Beitrag erkläre ich den Unterschied zwischen der technischen und der physikalischen Stromrichtung. Im Folgenden stelle ich die einzelnen Regeln zusammen und erläutere sie anschaulich anhand von einfachen Zeichnungen: Rechte Faustregel, Linke Handregel oder Motorregel, Rechte Handregel oder Generatorprinzip.

Technische Stromrichtung oder konventionelle Stromrichtung:

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Früher kannte man den Atomaufbau noch nicht. Deshalb nahm man an, dass sich in einem geschlossenen Stromkreis positive Ladungsträger vom positiven Pol einer Spannungsquelle durch die Leitung zum negativen Pol bewegen.
Darauf beruht die technische Stromrichtung. Deshalb bezeichnet man diese Richtung auch heute noch als konventionelle oder technische Stromrichtung. In Schaltbildern wird sie ebenfalls noch verwendet.


Physikalische Stromrichtung oder  Bewegungsrichtung der Elektronen:

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Inzwischen weiß man, wie sich die Elektronen bewegen: Tatsächlich bewegen sich in einem Stromkreis die negativ geladenen Elektronen vom Minuspol einer Spannungsquelle durch den Stromkreis zum Pluspol. Am Minuspol herrscht dadurch Elektronenüberschuss, am Pluspol Elektronenmangel. Diese Stromrichtung nennt man physikalische Stromrichtung.

Merke

Technische Stromrichtung von plus nach minus.
Physikalische Stromrichtung von minus nach plus.

Bei Verwendung der Faust,- Hand- oder Fingerregel sollte man sich für eine Stromrichtung entscheiden. In den meisten Fällen legt man die technische Stromrichtung zugrunde.
Im folgenden sind die Regeln unter Annahme der technischen Stromrichtung aufgelistet. Dabei sollte man natürlich nie einen unter Strom stehenden Draht anfassen. All diese Regeln stellt man sich stattdessen nur vor.



Rechte Faustregel

Umschließt man einen stromdurchflossenen Draht mit der rechten Faust so, dass der ausgestreckte Daumen in Richtung der technischen Stromrichtung zeigt, so zeigen die um den Draht gekrümmten Finger die Richtung des Magnetfeldes an.

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ele_035

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Linke Handregel oder Motorregel

Hält man die linke Hand so in das Magnetfeld, dass die Feldlinien senkrecht in die Handinnenfläche eindringen und die Finger in die technische Stromrichtung zeigen, so weist der ausgestreckte Daumen in die Bewegungsrichtung des Leiters.

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Rechte Handregel oder Generatorprinzip

Hält man die rechte Hand so in das Magnetfeld, dass die Feldlinien senkrecht in die Handinnenflächen eindringen und der ausgestreckte Daumen in die Bewegungsrichtung des Leiters weist, so zeigen die Finger die technische Stromrichtung an.

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Bemerkung:
Würde man bei den oben beschriebenen Regeln die physikalische Stromrichtung zugrundelegen, dann müsste man in den Regeln links durch rechts ersetzen. In manchen Schulbüchern wird das gemacht. Das führt bei Schülern sehr häufig zur Verwirrung. Deshalb sollte man sich auf die technische Stromrichtung, die ja auch in elektrotechnischen Applikationen verwendet wird, beziehen.


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