...egativ geladenen Krpers als eine entsprechende Voltanzahl unterhalb des Erdpotentials an.Die erste Beobachtung knstlich erzeugter Elektrizitt aren die Eigenschaften bestimmter harzartiger Substanzen ie beispielseise Bernstein, die sich beim Reiben an einem Stck Fell oder ollstoff negativ aufluden und dann kleine Gegenstnde z. B. Papier anzogen. Ein solcher Krper besitzt einen Elektronenberschuss. Ein mit Seide geriebener Glasstab eist eine hnliche Anziehungskraft auf ungeladene Krper auf und zieht negativ geladene Krper sogar noch strker an. Das Glas besitzt eine positive Ladung, die als Elektronenmangel oder als Protonenberschuss beschrieben erden kann.In Leitern erden die Elektronen leicht freigesetzt. Besonders Metalle ie beispielseise Kupfer und Silber sind gute Leiter. Stoffe, in denen die Elektronen fest an die Atome gebunden sind, bezeichnet man auch als Isolatoren, Nichtleiter oder Dielektrika. Glas, Gummi und trockenes Holz sind Beispiele hierfr.Eine dritte Art Material ist ein Feststoff, in dem eine relativ kleine Anzahl von Elektronen frei erden kann. Dabei entsteht an den Stellen, o Elektronen fehlen, ein Loch. Das Loch, das die Abesenheit eines negativen Elektrons darstellt, verhlt sich so, als ob es positiv geladen re. Ein elektrisches Feld verursacht soohl die Beegung des negativen Elektrons als auch des positiv geladenen Loches durch das Material, odurch im Endeffekt elektrischer Strom fliet. Derartige Materialien bezeichnet man als Halbleiter. Halbleiter besitzen im Allgemeinen einen hheren elektrischen iderstand als Leiter ie beispielseise Kupfer. Gegenber Isolatoren ie Glas ist ihr elektrischer iderstand allerdings geringer. enn die Beegung der negativen Elektronen den grten Teil des Stromes ausmacht, ird der Halbleiter als n-Typ bezeichnet. enn es jedoch die positiven Lcher sind, handelt es sich um einen p-Typ-Halbleiter.Bei einem idealen Leiter rde eine Ladung ohne iderstand durch ihn hindurchgehen, hrend ein idealer Isolator keinen Ladungsdurchgang zuliee. Es ist keine Substanz bekannt, die bei Zimmertemperatur eine der beiden Eigenschaften aufeist. Die besten Leiter bei Zimmertemperatur besitzen einen geringen elektrischen iderstand, der aber nicht den ert Null annimmt. Die besten Isolatoren besitzen bei Zimmertemperatur einen hohen, aber nicht unendlich hohen iderstand. Einige Materialien verlieren jedoch bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt ihren gesamten iderstand. Diese Erscheinung ird als Supraleitfahigkeit bezeichnet.Ein quantitatives Messgert mit dem sich elektrische Ladungen nacheisen lassen ist beispielseise das Elektroskop. Dieses Gert zeigt auch an, ob die Ladung negativ oder positiv ist und es bestimmt und misst die Intensitt von Strahlung. Das Elektroskop besteht aus zei dnnen Metallfolien , die an einer metallischen Befestigung in einem Glas oder einem anderen nichtleitenden Behlter hngen. Im Knauf erden die elektrischen Ladungen gesammelt die positiven oder negativen Ladungen leitet man ber die metallische Aufhngung in beide Folien. Die gleichen Ladungen stoen sich gegenseitig ab, obei ihre Entfernung grob den Ladungsmengen entspricht.Es gibt drei Verfahren, um einen Krper elektrisch aufzuladen 1 der Kontakt mit einem anderen Krper, der aus einer nichthnlichen Substanz besteht ie z. B. der Kontakt von Bernstein mit Fell mit anschlieender Trennung 2 der Kontakt mit einem anderen geladenen Krper und 3 die Induktion.Ein negativ geladener Krper A befindet sich zischen einem neutralen Leiter B und einem neutralen Nichtleiter C. Die freien Elektronen im Leiter erden abgestoen und andern auf die von A abgeandte Seite, die positiven Ladungen hingegen erden angezogen und beegen sich auf die zugeandte Seite. Der ganze Krper B ird von A angezogen, da die Anziehung zischen den nahe beisammen liegenden ungleichen Ladungen grer ist als die Abstoung der gleichen Ladungen, die eiter voneinander entfernt sind. Die Krfte zischen elektrischen Ladungen verndern sich umgekehrt zum Quadrat der Entfernung zischen den Ladungen. Im Nichtleiter C knnen sich die Elektronen nicht frei beegen. Dennoch richten sich die Atome oder Molekle des Nichtleiters so aus, dass ihre gebundenen Elektronen so eit ie mglich von A entfernt sind. Auch der Nichtleiter ird von A angezogen, allerdings eniger stark als der Leiter. Elektrischer Strom enn zei gleich starke, entgegengesetzt geladene Krper ber einen metallischen Leiter verbunden erden, neutralisieren sich die Ladungen im Prinzip gegenseitig. Diese Neutralisierung ird durch einen Elektronenfluss im Leiter vom negativ geladenen Krper zum positiv geladenen erreicht in einigen Zeigen der Elektrotechnik geht man vereinbarungsgem davon aus, dass die Stromrichtung umgekehrt ist, also von Plus nach Minus. In jedem zusammenhngenden Leitersystem flieen Elektronen von der Stelle mit dem geringsten Potential zu der Stelle mit dem hchsten Potential. Dieser Vorgang ird als elektrischer Strom bezeichnet. So genannter Gleichstrom fliet stndig in die gleiche Richtung, hrend echselstrom stndig seine Richtung ndert.Drei voneinander abhngige Gren bestimmen den Fluss von Gleichstrmen. Die erste ist die Potentialdifferenz im Stromkreis, die auch als Spannung bezeichnet ird. Die zeite ist die Strke des flieenden Stromes. Diese Gre ird blichereise in Ampere angegeben, obei ein Ampere einem Fluss von ungefhr 6,250 1018 Elektronen pro Sekunde entspricht, die einen beliebigen Punkt im Stromkreis innerhalb einer Sekunde durchflieen. Unter normalen Bedingungen leisten alle Substanzen, Leiter ebenso ie Nichtleiter, dem Fluss des elektrischen Stromes einen geissen iderstand. Dieser iderstand begrenzt notendigereise den Strom und ird in Ohm angegeben. Das Ohm ist als der iderstand definiert, der den Strom in einem Stromkreis mit einer Potentialdifferenz von einem Volt auf ein Ampere begrenzt. Diese Beziehung ist das Ohmsches Gesetz und urde nach dem deutschen Physiker Georg Simon Ohm benannt, der diese Beziehung 1827 aufstellte. Das Ohmsche Gesetz kann in der algebraischen Gleichung U I R ausgedrckt erden, obei U die Spannung in Volt ist, I die Stromstrke in Ampere und R der iderstand in Ohm. Aus dieser Gleichung kann fr einen gegebenen Stromkreis jede der drei Gren ausgerechnet erden, enn die anderen beiden Gren bekannt sind. Eine andere Formulierung des Ohmschen Gesetzes lautet I UR. enn ein elektrischer Strom durch einen Draht fliet, knnen zei ichtige irkungen beobachtet erden Die Temperatur des Drahtes steigt, und ein Magnet oder eine Kompassnadel in der Nhe des Drahtes erden abgelenkt. hrend des Stromflusses stoen die Elektronen mit den Atomen des Leiters zusammen und verlieren Energie, die in Form von rme frei ird. Die aufgeendete Energiemenge in einem Stromkreis gibt man in Joule an. Die bentigte Leistung fr diesen Vorgang ird in att gemessen, obei ein att einem Joule pro Sekunde entspricht. Die Leistung in einem gegebenen Stromkreis ka...
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