Die Grundbegriffe der Elektrotechnik Teil (1) die Ladung

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Es ist schon eine Weile her, wo ich das letzte mal über Grundlagen in der Elektrophysik geschrieben hab, was ebenfalls einen Teil der Ausbildung zum IT-Systemkaufmann ausmacht. Daher werde ich in diesem Artikel mal näher auf Grundbegriffe in der Elektrotechnik eingehen.

Das Formelzeichen für die Ladung ist Q.

Ladungsträger sind Elektronen und Protonen, diese stellen die Elementarladungen dar.

Die Einheit der elektronischen Ladung ist Coulomb [C]
~ 6,24 * 1018 Elektronen

Eine positive Ladung bedeutet Elektronenmangel und eine negative Ladung wird mit Elektronenüberschuss bezeichnet.

Prinzipiell sammeln sich Landungen größtenteils an der Oberfläche der geladenen Körper an. Der Grund dafür ist, dass sich gleichartige Ladungen abstoßen. Im Umkehrschluss bedeutet das wieder, dass sich unterschiedliche Ladungen anziehen.

Ein einfaches Beispiel wäre hierfür der Magnet, hält man zwei sogenannte Südpole aneinander, werden die zwei Magneten sich immer abstoßen. Dreht man allerdings einen der Magneten um, so dass Nordpol auf Südpol zeigt, dann werden sich diese Magneten anziehen.

Daher kommt auch das Prinzip zum tragen, dass geladene Körper immer des Bestreben haben, ein Gleichgewicht der Ladungen herzustellen. Um den sogenannten neutralen Zustand zu erreichen.

Das das Ausgleichsbestreben mit Bewegung zu tun hat, führt dieses zu einer Kraftwirkung auf alle in der Umgebung vorhandenen Ladungen. Wo wird zu dem Thema potentielle Energie kommen.

Die potentielle Energie beschreibt letztendlich die Energie der Lage.

Energie der Lage

Energie der Lage 2

Wpot bezieht sich hierbei auf den angehobenen Körper. Die Formel zur Berechnung lautet wie folgt:

Wpot = F * s = m * g * h

In Worten wäre das Kraft mal Weg oder Masse mal Gravitationsbeschleunigung mal Höhe.

Das elektronische Potential was hier berechnet werden kann, definiert sich über folgende Formel.

φ (phi) = Wpot/Q oder mit folgender Formel 1V = 1J/1C [V]

Beispiel:

Eine positive Ladung von 5 Coulomb wird von einer elektrisch negativ geladenen Platte getrennt. Die Trennarbeit beträgt 25J.

Wie groß ist am Ende der Weg s?

Lösung:

a) die positive Energie der Ladung beträgt 25J

b) das Potential sind 5V = 25J/5C

c) Trennarbeit erforderlich, eine Ladung Q2 = 25J über den gleichen Weg zu bewegen.

Wpot = φ * Q2

Wpot = 5V * 25C = 125J

Die war ein kleiner Beitrag zum Thema elektrische Ladung, elektronisches Potential bzw. potentielle Energie. Nächsten Donnerstag zeige ich euch Informationen zu den Themen Elektrische Spannung und Zählrichtung von Spannungen.

Über Michael Bergler 683 Artikel
Mein Name ist Michael Bergler ich stamme aus Sachsen und habe seit 10 Jahren die Leidenschaft mich mit HTML, PHP, Bildbearbeitung und Perl zu beschäftigen. Seit 2011 lebe ich in Chemnitz und arbeite als Selbständiger in dem Bereich Informationstechnologie (IT), Büroservice und Telefonmarketing. In meinem Blog, online seit Dezember 2010, geht es um die Ausbildung zum IT-Systemkaufmann, Games und alles rund um den PC. Von daher lag es nah eine Umschulung 2006 – 2009 in dem Beruf IT-Systemkaufmann zu absolvieren, welche ich dann auch im Januar 2009 erfolgreich abgeschlossen habe. Ich bin in Leipzig geboren und in der Umgebung von Dresden aufgewachsen.

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