Ein Stromkreis ist ein geschlossener Weg, auf dem Strom fließen kann. Er hat vier Gruppen von Bauteilen:

Energie ist das, was nötig ist, damit etwas passiert, zum Beispiel dass eine Lampe leuchtet. Strom fließt nur, wenn der Kreis ohne Lücke geschlossen ist. Ein offener Schalter ist eine Lücke.

Ein Stoff, durch den Strom fließen kann, heißt Leiter. Alle Metalle sind Leiter, zum Beispiel Kupfer, Eisen und Aluminium. Auch Graphit leitet, das Schwarze in der Bleistiftmine. Ein Stoff, der keinen Strom durchlässt, heißt Nichtleiter oder Isolator. Dazu gehören Kunststoff, Gummi, Glas, Holz und Papier.

Ein Kabel nutzt beides. Innen liegt ein Kupferdraht als Leiter, außen eine Kunststoffhülle als Isolator. Der Draht führt den Strom, die Hülle schützt dich. Auch Leitungswasser und feuchte Haut leiten Strom. Deshalb sind nasse Hände an Elektrogeräten gefährlich.

Ob ein Stoff leitet, prüfst du mit Batterie und Lampe in einem Kreis mit zwei freien Drahtenden. Hältst du den Stoff an beide Enden und die Lampe leuchtet, ist er ein Leiter. Eine Büroklammer lässt sie leuchten, ein Radiergummi nicht.

Ein Schaltzeichen ist ein festgelegtes Symbol für ein Bauteil. Ein Schaltplan ist die Zeichnung eines Stromkreises aus Schaltzeichen. So kann jeder den Plan lesen.

Leitungen sind gerade Linien, nur waagerecht und senkrecht, mit rechten Winkeln.

Strom erkennst du an seinen Wirkungen, und die Technik nutzt jede davon:

• Wärme: Der Strom erhitzt einen dünnen Draht, etwa im Toaster.
• Licht: In der Glühlampe glüht der heiße Draht. Eine LED macht Licht mit weniger Wärme.
• Magnetismus: Eine Spule ist ein Draht, der viele Male zu einer Rolle gewickelt ist. Fließt Strom hindurch, wirkt sie wie ein Magnet. Steckt ein Eisenstab, der Eisenkern, in der Spule, heißt sie Elektromagnet. Er zieht Eisen an, solange Strom fließt. Drehst du die Batterie um, tauschen Nordpol und Südpol die Plätze.

Der Elektromagnet ist der Schlüssel zum Elektromotor.

Ein Elektromotor wandelt elektrische Energie in eine Drehbewegung um. Er hat drei Teile:

• einen festen Dauermagneten, der immer magnetisch bleibt,
• eine drehbare Spule auf einer Achse, die als Elektromagnet wirkt,
• einen Stromwender: zwei Halbringe an der Achse, über die der Strom in die Spule kommt. Er kehrt bei jeder halben Drehung die Stromrichtung um.

So dreht sich der Motor:

• Strom fließt, und die Spule wird zum Elektromagneten. Gleiche Pole stoßen sich ab, verschiedene ziehen sich an. Darum dreht sich die Spule zu den passenden Gegenpolen des festen Magneten.
• Dort würde sie stehen bleiben. Genau jetzt wechselt der Stromwender die Stromrichtung. Die Pole der Spule tauschen die Plätze, aus Anziehen wird Abstoßen, und die Spule dreht sich weiter. Das wiederholt sich bei jeder halben Drehung.

Es ist wie bei einer Schaukel: Wer im richtigen Moment schiebt, hält sie in Bewegung.

In einem Verbrennungsmotor verbrennt in einem Zylinder, einer Röhre, ein Gemisch aus Luft und Benzin oder Diesel. Das heiße Gas drückt einen Kolben nach unten. Eine Kurbelwelle macht daraus eine Drehung. Stell dir die eingesetzte Energie als 100 Teile vor:

Der Rest wird jeweils zu Wärme. Der Elektromotor nutzt die Energie besser. Der Strom dafür muss aber erst erzeugt werden, und dabei können Abgase entstehen.

Ein Generator ist das Gegenstück zum Elektromotor: Er bekommt Bewegung und gibt Strom ab. In ihm dreht sich ein Magnet an einer Spule vorbei, und in der Spule entsteht Strom. Beim Fahrraddynamo dreht das Rad den Magneten.

Ein Kraftwerk dreht seinen Generator mit einer Turbine, einem Rad mit Schaufeln. Beim Wasserkraftwerk treibt fließendes Wasser sie an, beim Windrad der Wind und im Dampfkraftwerk heißer Wasserdampf. Der entsteht, wenn man Kohle, Gas oder Holz verbrennt. Nur die Solarzelle macht aus Licht direkt Strom, ohne Generator.