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- Physik
- 4 Elektrizitätslehre
- 4.1 Der elektrische Stromkreis
- 4.1.1 Elektrische Ladungen
- Elektrische Ladung
Elektrische Ladung
Die elektrische Ladung eines Körpers gibt an, wie groß sein Elektronenüberschuss oder sein Elektronenmangel ist.
| Formelzeichen: Einheit: | Q ein Coulomb (1 C) |
Für die Einheit gilt:
| 1 C = 1 As | (As ist das Kurzzeichen für Amperesekunde) |
Die Einheit 1 C (ein Coulomb) ist nach dem französischen Naturforscher CHARLES AUGUSTIN DE COULOMB (1736-1806) benannt. Ein Körper hat eine Ladung von 1 C, wenn er einen Elektronenmangel oder einen Elektronenüberschuss von Elektronen besitzt. Das ist die Anzahl der Elektronen, die bei einer Stromstärke von 1 A in einer Sekunde durch den Querschnitt eines Leiters fließt.
Die elektrische Ladung von Körpern unserer Umgebung (geladene Kugeln, elektrische Aufladung des Menschen) beträgt meist wesentlich weniger als ein Tausendstel Coulomb.
Die Ladung eines Elektrons beträgt .
Diese Ladung wird auch als Elementarladung e bezeichnet.
Messung und Berechnung der elektrischen Ladung
Elektrische Ladung kann mit Elektroskopen nachgewiesen werden. Gute Elektroskope eignen sich auch dafür, die elektrische Ladung verschiedener Körper miteinander zu vergleichen. Eine exakte Messung der elektrischen Ladung ist mit Elektroskopen nicht möglich.
Die Ladung eines Körpers kann berechnet werden mit der Gleichung:
Je nachdem, ob ein Körper positiv oder negativ geladen ist, kann man den Zahlenwert der Ladung ein positives oder ein negatives Vorzeichen geben.
Verhalten geladener Körper
Ein einfacher Zusammenhang besteht auch zwischen der Ladung und der elektrischen Stromstärke: Fließt durch einen elektrischen Leiter ein Strom konstanter Stärke, so gilt für die durch einen Leiterquerschnitt hindurchtretende Ladung die Gleichung:
Aus dieser Gleichung ergibt sich auch die bereits oben genannte Beziehung:
Fließt durch einen elektrischen Leiter 1 s lang ein Strom mit der Stromstärke 1 A, so wird durch den Leiterquerschnitt eine Ladung von 1 C transportiert.
Mit dem Transport von Elektronen werden auch elektrische Ladungen übertragen. Dabei kann es zu einer Ladungstrennung, einer Ladungsteilung oder einem Ladungsausgleich kommen.
Elektrische Ladung - Ladungsübertragung von Plastikstab auf Metallkugel
Walther-Maria Scheid, Berlin
Vom elektrisch negativ geladenen Plastikstab werden Elektronen auf die zunächst ungeladene Metallkugel übertragen (Bild 2). Die Ladung des Stabes wird dabei geteilt. Es erfolgt ein Ladungsausgleich.
Durch einen elektrischen Leiter werden Elektronen von der Kugel des Bandgenerators auf die zweite Experimentierkugel übertragen (Bild 3). Auch dabei kommt es zu einer Ladungsteilung und einem Ladungsausgleich.
Zwischen elektrisch geladenen Körpern wirken Kräfte. Gleichartig geladene Körper stoßen einander ab. Ungleichartig geladene Körper ziehen einander an (Bild 4).
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