L_E_ladu.

advertisement
Grundlagen der Elektrotechnik
Elektrische Grundgrößen
Elektrische Ladung
Ladungsmenge, Ladungseinheit
Die elektrische Ladung Q wird als Grunderscheinung der Elektrizität betrachtet. Ladungen können getrennt werden. Ladung kann weder erzeugt noch zerstört
werden. (Ladungserhaltungssatz). Positive und negative Ladungen können einander neutralisieren. Das Gebiet erscheint dann nach außen hin elektrisch
neutral. Es kann zwischen freien und gebundenen Ladungsträgern unterschieden werden. Frei bewegliche Ladungsträger können Ladungen transportieren.
Die elektrische Ladung Q eines Körpers gibt an, wie groß sein Elektronenüberschuss oder sein Elektronenmangel ist.
Die elektrische Ladung ist eine physikalische Größe und hat das Formelzeichen Q.
Die Einheit der Ladung ist das Coulomb (1C).
Ein Coulomb ist die Ladungsmenge von 6,24·10 18 Elementarladungen.
Für den Zahlenwert der Elementarladung ergibt sich daraus Q = 1,602177·10–19C.
Die elektrische Ladung hat Mengencharakter. Die Ladung Q ist eine bestimmte Menge von Elementarladungen. Sie ist eine
skalare Größe. Je nach dem ob ein Körper positiv oder negativ geladen ist, kann man dem Zahlenwert ein positives oder ein
negatives Vorzeichen geben.
Die Ladung eines Körpers kann berechnet werden mit:
N
ˉe
+
e
Anzahl der Ladungen
negative Elementarladung
positive Elementarladung
dimensionslos
ˉe = 1,602177·10–19C
+
e = 1,602177·10–19C
Q  N e
Die in der Zeiteinheit durch einen Querschnitt bewegte elektrische Ladung, wird als die elektrische Stromstärke
bezeichnet. Der Betrag der bewegten Ladung kann daher über Stromstärke und Zeit messtechnisch erfasst werden.
Q
I
t
Ladung
Elektrischer Strom
Zeit
C; As
A
s
Q  I t
Laut Gesetz über Einheiten im Messwesen ist definiert:
Die abgeleitete SI–Einheit der Elektrizitätsmenge oder elektrischen Ladung ist das Coulomb (Einheitenzeichen: C).
1 Coulomb ist gleich der Elektrizitätsmenge, die während der Zeit 1s bei einem zeitlich unveränderlichen Strom der Stärke
1A durch den Querschnitt des Leiters fließt.
Aus der Einheit 1Coulomb können dezimale Vielfache und Teile gebildet werden.
Beispiele:
1kC = 103C, 1mC = 10–3 C, C = 10–6C.
Abgeleitete Einheiten der Elektrizitätsmenge sind auch alle Produkte, die aus einer gesetzlichen Einheit der Stromstärke und
einer gesetzlichen Zeiteinheit gebildet werden.
Beispiele:
1Ah = 1A·1h = 1A·3600s = 3,6kC.
Besteht in einem Körper ein Mangel an negativen Elementarladungen, so ist dieser Körper Träger einer positiven Ladung.
Besteht in einem Körper Überschuss an negativen Elementarladungen, so ist dieser Körper Träger einer negativen Ladung.
Beispiel: Die Ladung von einem Blitz kann 10 C stark werden. Die Ladung des Bleiakkumulators eines Diesel-PKW ist
etwa 100Ah. Die Ladung einer Taschenlampenbatterie typisch 4,5 Ah.
Der Betrag der elektrischen Ladung eines Elektrons ist exakt gleich groß wie die Ladung eines Protons. Ladungen können nur
getrennt, aber nicht erzeugt werden. Wo eine positive Ladung ist, da muss eine gleich große negative Ladung sein. Diese heben
einander auf. Deshalb wirken im Weltraum nur die Gravitationskräfte, obwohl diese um den unvorstellbar großen Faktor 1042
kleiner als die elektrischen Kräfte sind.
Veröffentlicht unter GPL von www.bin-br.at - Urheber: Ba 15.05.2016 04:16
Seite 1
68623462
Herunterladen