Die Natur der Elektrizität hat Wissenschaftler seit Jahrtausenden verblüfft und wurde erst in den letzten 200 Jahren wirklich verstanden. Die alten Griechen bemerkten zuerst das Phänomen, dass Grassamen an Bernstein haften (versteinerter Baumsaft), nachdem der Bernstein mit Tierfell eingerieben worden war. Dies ist etwas, was wir später als statische Elektrizität entdecken würden. Der Begriff Elektrizität stammt vom lateinischen Wort für Bernstein, Elektrum und wurde erstmals im 17. Jahrhundert von Sir Thomas Browne verwendet, nachdem William Gilbert die attraktiven Eigenschaften von Bernstein untersucht hatte und dort den Begriff "electricus" verwendete.
Ende des 19. Jahrhunderts wurde in Godalming, England, das erste öffentliche Stromnetz errichtet. Ein Siemens-Generator war an eine örtliche Wassermühle angeschlossen, und Drähte führten durch die Stadt, um verschiedene Lichter anzuschließen. Jetzt leben wir in einer neuen Zeit, in der wir uns ein Leben ohne Elektrizität nicht vorstellen können. Und in der heutigen Zeit sind unseren Ressourcen Grenzen gesetzt, und Wissenschaftler suchen nach neueren, umweltfreundlicheren und erfinderischeren Wegen zur Stromerzeugung.
Eine Batterie, die mit zwei Drähten an eine Glühbirne angeschlossen ist, ist das einfachste elektrische System, mit dem wir unsere Schüler unterrichten. Die Batterie liefert eine Potentialdifferenz , die die Ladung in den Drähten im Stromkreis bewegt. Wenn die Ladung fließt, nennen wir es elektrischen Strom. Damit der Strom fließen kann, benötigen wir etwas, um die Ladung in Bewegung zu setzen, wie eine Batterie, und einen vollständigen Pfad, auf dem die Ladungen herumfließen können. Wenn die elektrische Schaltung nicht abgeschlossen ist, wird ein offener Stromkreis, wird der Strom nicht fließt, und somit wird die Lampe nicht leuchtet.
Die drei Hauptvariablen in Elementarschaltungen sind Strom , Spannung (Potentialdifferenz) und Widerstand . Dies wird durch das Ohmsche Gesetz zusammengefasst: Spannung = Strom x Widerstand. Die Spannung wird in Volt, der Strom in Ampere und der Widerstand in Ohm gemessen. Sie können den Strom mit einem Strommesser messen, das in einer Schaltung in Reihe geschaltet ist. Um die Spannung zu messen, müssen Sie ein Voltmeter im Stromkreis parallel schalten.
Wenn wir die Potentialdifferenz erhöhen, indem wir zum Beispiel mehr Batterien hinzufügen, steigt auch der Strom, der im Stromkreis fließt. Der Widerstand ist ein Maß dafür, wie schwierig es ist, dass der Strom in einem Stromkreis fließt. Wenn wir mehr Lampen hinzufügen, erhöht sich der Gesamtwiderstand in einem Stromkreis. Wenn wir den Widerstand erhöhen, ist es für Elektronen schwieriger, sich zu bewegen, sodass der Strom abnimmt und die Lampen schwächer werden oder flackern.
