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Die elektrische Ladung

Elektrischer Strom

Wir verbinden die Elektrizität im Alltag mit Begriffen wie Spannung, Strom und Energie. Wir wissen, dass uns elektrische Spannung und elektrischer Strom mit Energie versorgen. Was bedeuten die Begriffe Spannung und Strom? Hat auch die Reibungselektrizität, zu der wir einige Experimente durchgeführt haben, mit Spannung und Strom zu tun?

Wir haben bereits gelernt, dass mechanische Arbeit notwendig ist, um Gegenstände zu bewegen, die gegeneinander reiben. Ebenso ist klar, dass Energie notwendig ist, um den Zeiger des Elektroskops zum Ausschlagen und die Glimmlampe zum Leuchten zu bringen.

Wir haben also Energie umgesetzt, um mittels Reibung Ladungen zu trennen und es wird Energie frei, wenn die Ladung in Kontakt mit dem Elektroskop oder der Glimmlampe kommt.

Elektrische Energie
Durch die räumliche Trennung elektrischer Ladungen wird Energie gespeichert.

Aus den bisherigen Beobachtungen können wir folgende Schlüsse ziehen: Wenn irgendwo eine negative Ladung existiert, dann muss wegen der Ladungserhaltung irgendwo auch eine entsprechende positive Ladung existieren. Wir setzen dabei voraus, dass die Gesamtladung des Universums Null ist. Außerdem wissen wir, dass die Trennung dieser Ladungen Energie gekostet hat und dass die Träger der positiven und der negativen Ladungen sich anziehen.

Wenn die Ladungsträger nicht festgehalten oder durch eine Barriere (Isolator) daran gehindert werden, zueinander hinzufließen, so spricht man von elektrischem Strom.

In der Physik ist eine Stromstärke immer als die Veränderung einer mengenartigen Größe pro Zeit definiert. Analog könnte man im Alltag z.B. den Strom von Menschen durch die Türen eines Gebäudes definieren oder den Strom von Autos unter einer Autobahnbrücke hindurch.

Elektrischer Strom
Elektrischer Strom ist bewegte elektrische Ladung.
Eine Ladungsmenge d Q , die sich in der Zeit d t durch eine Fläche hindurchbewegt, stellt einen Strom der Stromstärke I = d Q d t dar.
Die Einheit der elektrischen Stromstärke ist das Ampere und wird später noch quantitativ eingeführt.

Link: Elektrische Stromkreise

Link: Gesetzliche Amperedefintion

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