Elektrische Grundgrößen und Ohmsches Gesetz

Elektrischer Strom ist die gerichtete Bewegung von Ladungsträgern, in Metallen von freien Elektronen. Die Spannung ist der Antrieb dafür, der Widerstand die Behinderung. Das ohmsche Gesetz verbindet die drei Größen: $U=R\cdot I$. Bei gleicher Spannung bedeutet doppelter Widerstand halben Strom. Die Leistung eines Verbrauchers ist Spannung mal Strom; aus Leistung und Bordnetzspannung lässt sich der Strom einer Lampe oder Heizung schnell abschätzen.

Der Widerstand einer Leitung steigt mit ihrer Länge und sinkt mit dem Querschnitt. Er hängt vom Werkstoff ab und bei Metallen auch von der Temperatur: Kupfer und Glühwendeln sind Kaltleiter, ihr Widerstand steigt mit der Wärme. Darum zieht eine kalte Glühlampe beim Einschalten kurz ein Vielfaches ihres Betriebsstroms. Weil im Fahrzeug große Ströme fließen, etwa einige hundert Ampere beim Starten, wirken schon Hundertstel Ohm an einer oxidierten Klemme stark: Es entsteht ein Spannungsfall, der dem Verbraucher fehlt, und Wärme.

Die Ladung einer Batterie wird in Amperestunden angegeben, sie ist Strom mal Zeit. 48-V-Bordnetze in Mild-Hybriden versorgen starke Verbraucher wie Starter-Generator oder elektrische Verdichter: Bei vierfacher Spannung braucht dieselbe Leistung nur ein Viertel des Stroms, Leitungen werden dünner und Verluste kleiner. 48 V liegt unter der Hochvoltgrenze von 60 V Gleichspannung; Hochvoltsysteme von Elektrofahrzeugen sind ein eigenes Thema mit besonderer Qualifikation.