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Elektrische Ladungen

Skripte
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Elektrische Ladung

Einführung

Du hast sicher schon einmal beobachtet, dass deine Haare scheinbar grundlos in alle Richtungen zu Berge stehen oder deine Kleidung knistert, wenn du sie ausziehst. Manchmal, wenn du eine andere Person berührst, versetzt sie dir einen Schlag oder du ihr.
Alle diese Phänomene werden durch elektrisch geladene Teilchen verursacht.

Was ist die elektrische Ladung?

Elektrische Ladung $Q$ ist eine Eigenschaft von Teilchen. Die Ladungen können entweder positiv oder negativ sein. Die Einheit ist Coulomb $[Q]=1\,\text{C}$. Es gilt die Regel, dass sich Teilchen mit gleichen Ladungen abstoßen (z.B positiv und positiv) und mit verschiedenen Ladungen anziehen (positiv und negativ). Nimmt man an, deine Haare laden sich beim Kämmen elektrisch auf mit Teilchen gleicher Ladung, so stoßen sie sich ab. Die Haare wollen einen möglichst großen Abstand zueinander einnehmen, also stehen sie ab.
Elektrizität: Elektrische Ladungen
Abb. 1 Anziehung und Abstoßung von elektrischen Ladungen
Elektrizität: Elektrische Ladungen
Abb. 1:Anziehung und Abstoßung von elektrischen Ladungen
Die kleinste negative elektrische Ladung besitzt das Elektron, sie wird als Elementarladung bezeichnet. Wenn viele Elektronen auf einem Körper sind, so hat der Körper einen Elektronenüberschuss. Bei einem positiv geladenen Körper spricht man von Elektronenmangel. Das Proton ist ein positiv geladenes Teilchen. Es hat vom Betrag genau die gleiche Ladung wie das Elektron, nur ein entgegengesetztes Vorzeichen.
Elektron: $-1,602 \cdot 10^{-19} \, \text{C}$
Proton: $1,602 \cdot 10^{-19} \, \text{C}$
Ist die Anzahl von Elektronen und Protonen gleich, so ist die Gesamtladung $0$ und du hast einen neutralen Körper.

Berechnen der Ladung Q

Wenn du die Ladung berechnen möchtest, brauchst du dafür die Anzahl der Teilchen N und die Elementarladung e. Bei der Elementarladung musst du beachten ob es sich bei deiner Berechnung um ein positives oder negatives Teilchen handelt.
$Q=N\cdot e$

Das Elektroskop

Eine Möglichkeit zu messen, wie groß die elektrische Ladung eines Körpers ist, ist das Elektroskop. Es besteht aus zwei Gabeln, die sich fast berühren. Wenn nun gleiche Ladungen darauf übertragen werden, gibt es einen Ausschlag, denn die nun gleich geladenen Gabeln stoßen sich ab. Je größer der Ausschlag, desto mehr Ladungen wurden übertragen.
Elektrizität: Elektrische Ladungen
Abb. 2: Elektroskop
Elektrizität: Elektrische Ladungen
Abb. 2: Elektroskop
Die für dich sicher bekannteste Verwendung dieser geladenen Teilchen ist der Strom. Strom ist genau genommen die Anzahl der Teilchen, die sich in einer bestimmten Zeit bewegen.
Bei sehr vielen Situationen im Alltag sind elektrische Ladungen beteiligt. Wie du in den genannten Beispielen siehst, gibt es keinen Tag an dem du nicht mit ihnen in Kontakt kommst.
Bildnachweise [nach oben]
[1]
© 2016 – SchulLV.
[2]
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