Elektrisch neutral: Gleich viele Protonen und Elektronen.
Negativ geladen: Mehr Elektronen als Protonen.
Positiv geladen: Mehr Protonen als Elektronen (besser: weniger Elektronen als Protonen).
Formelzeichen für Ladung: q oder Q.
Einheit: 1C (Coulomb).
Ursprung der elektrischen Ladung
Materie besteht aus Protonen, Neutronen und Elektronen.
Protonen und Neutronen: Bilden Atomkerne.
Elektronen: Bilden Atomhüllen.
Kräfte zwischen Teilchen
Gravitationskraft: Spielt hier keine Rolle.
Kernkraft: Wirkt zwischen Neutronen und Protonen.
Elektrische Kraft: Wirkt zwischen Protonen und Elektronen, ist verantwortlich für die Anziehung (unterschiedliche Ladungen) und Abstoßung (gleiche Ladungen).
Eigenschaften elektrischer Ladung
Protonen: Positiv geladen (+1e).
Elektronen: Negativ geladen (-1e).
Neutronen: Elektrisch neutral.
Ladungsträger: Protonen und Elektronen.
Elektrisch neutral vs. geladen
Neutral: Gleich viele Protonen und Elektronen, Ladungen gleichen sich aus.
Negative Ladung: Elektronenüberschuss.
Positive Ladung: Elektronenmangel.
Messung der elektrischen Ladung
Stärke der Ladung wird durch den Unterschied in Protonen und Elektronenanzahl bestimmt.
Einheit Coulomb
1C = Ladungsmenge, bei der 6,2415090741018 Elektronen mehr vorhanden sind als Protonen.
Praktische Messung: Mit Stromstärke (A) und Zeit (s):
Q = I * t: Elektrische Ladung Q als Produkt von Stromstärke I und Zeit t.*
Praktische Anwendung und Messung
Ladungsmessung über den zeitlichen Verlauf der Stromstärke beim Entladen eines Körpers.
Entladestrom: Kann konstant oder abfallend sein, Fläche unter dem Strom-Zeit-Diagramm entspricht der Ladung.
Definition nach Coulomb
1C entspricht: Einem Strom von 1A, der 1 Sekunde lang fließt.
Historische Referenz: Charles Augustin de Coulomb, nach dem die Einheit benannt ist.
Zusammenfassung
Elektrische Ladung ist eine fundamentale Eigenschaft von Materie, entscheidend für die Struktur der Atome und der Materie insgesamt.
Verständnis von Ladung und deren Messung ist zentral in der Physik und für zahlreiche Anwendungen in der Elektrotechnik.