Elektrische Ladung

Schulfächer

Elektrische Ladung

Die Größe eines Elektronenüberschusses oder eines Elektronenmangels gibt die elektrische Ladung eines Körpers an.

Formelzeichen: Q
Einheit: ein Coulomb (1C)

Es gilt für die Einheit:

1 C = 1 As (As bedeutet Amperesekunde)

Benannt wurde die Einheit 1 C (ein Coulomb) nach dem französischen Naturforscher Charles Augustin de Coulomb (1736 - 1806). Besitzt ein Körper einen Elektronenmangel oder einen Elektronenüberschuss von 6,2 * 10¹⁸Elektronen, dann hat er eine Ladung von 1 C. Diese Anzahl der Elektronen fließt in einer Sekunde durch den Querschnitt eines Leiters bei einer Stromstärke von 1 A.

Meist beträgt die elektrische Ladung von Körpern unserer Umgebung (z. B. geladene Kugeln, elektrische Ladung des Menschen) wesentlich weniger als ein Tausendstel Coulomb.

Ladung eines Elektrons: e = 1,6 * 10^-10C

Als Elementarladung e bezeichnet man auch diese Ladung.

Messung und Berechnung der elektrischen Ladung

Mit Elektroskopen kann man elektrische Ladung nachweisen. Mit guten Elektroskopen kann man auch die Ladung verschiedener Körper miteinander vergleichen. Jedoch ist mit Elektroskopen keine exakte Messung der elektrischen Ladung möglich.

Gleichung zur Berechnung der Ladung eines Körpers:

Q = N * e

N = Anzahl der Ladungen
e = Elementarladung

Ein positives oder eine negatives Vorzeichen erhält der Zahlenwert der Ladung, wenn der Körper positiv oder negativ geladen ist.

Verhalten geladener Körper

Zwischen der Ladung und der elektrischen Stromstärke besteht ein einfacher Zusammenhang: Wenn ein Strom konstanter Stärke durch einen elektrischen Leiter fließet, gilt diese Gleichung für die durch einen Leiterquerschnitt hindurchtretende Ladung:

Q = l * t

l = elektrische Stromstärke

t = Zeit

Die bereits oben genannte Beziehung ergibt sich aus dieser Gleichung:

1 C = 1 A * 1 s = 1 As

Wenn 1 s lang ein Strom mit der Stromstärke 1 A durch einen elektrischen Leiter fließt, so wird eine Ladung von 1 C durch den Leiterquerschnitt transportiert.

Elektrische Ladungen werden auch bei dem Transport von Elektronen übertragen. Hierbei kann es zu einem Ladungsauslgleich, einer Ladungsteilung oder einer Ladungstrennung kommen.

Auf die zunächst ungeladene Metallkugel werden Elektronen vom elektrisch negativ geladenen Plastikstab übertragen. Dabei wird die Ladung des Stabes geteilt, ein Ladungsausgleich erfolgt. Auf die zweite Experimentierkugel übertragen werden Elektronen von der Kugel des Bandgenerators durch einen elektrischen Leiter. Es kommt dabei zu einem Ladungsausgleich und zu einer Ladungsteilung. Kräfte wirken zwischen elektrisch geladenen Körpern. Während sich gleichartig geladenen Körper einander abstoßen, ziehen sich ungleichartig geladene Körper an.

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