Vergleich: Elektrischer Stromkreis und Wasserkreislauf

Elektrischer Stromkreis Wasserkreislauf
Stromquelle Pumpe
Leitungen Rohre
schlechter Leiter verstopftes Rohr
Elektronen Wassermoleküle
Schalter Absperrhahn, Ventil
Verbraucher (Glühlampe etc.) Turbine / Wasserrad

 

Die Stromquelle pumpt Elektronen vom Plus- zum Minuspol, so dass am Minuspol ein Überschuss an Elektronen und am Pluspol ein Mangel an Elektronen vorhanden ist.
Sobald an die Stromquelle ein geschlossener Stromkreis angeschlossen und der eingebaute Schalter geschlossen wird, bewegen sich am Minuspol Elektronen aufgrund der Abstoßung untereinander in den Draht. Gleichzeitig wandern die schon im Stromkreis vorhandenen Elektronen wegen der Abstoßung vom Minuspol und der Anziehung vom Pluspol jeweils ein Stück in Richtung Pluspol, wo einige Elektronen aufgrund der Anziehung des Pluspols gleichzeitig den Draht verlassen. Die Elektronen werden also gleichmäßig durch den Draht geschoben:

Die Pumpe pumpt Wassermoleküle vom rechten zum linken Gefäß, so dass im linken Gefäß ein Überschuss an Wasser und im rechten Gefäß ein Mangel an Wasser vorhanden ist.
Sobald an die Pumpe ein geschlossener Wasserkreislauf angeschlossen und der eingebaute Absperrhahn geöffnet wird, bewegen sich am linken Gefäß Wassermoleküle aufgrund des größeren Drucks in das Rohr. Gleichzeitig wandern die schon im Rohr vorhandenen Wassermoleküle wegen des größeren Drucks vom linken Gefäß und des geringeren Drucks vom rechten Gefäß jeweils ein Stück in Richtung rechtes Gefäß, wo einige Wassermoleküle aufgrund des geringeren Drucks vom rechten Gefäß gleichzeitig das Rohr verlassen. Die Wassermoleküle werden also gleichmäßig durch das Rohr geschoben:

              

Sie gehen nicht verloren und stauen sich nicht. In einem Engpass müssen sie also schneller fließen:

Die Anzahl der Wassermoleküle / Elektronen, die in einer bestimmten Zeit durch den Rohr-/Leiterquerschnitt fließt, bleibt dabei gleich

Simulation zum Strom