Basiswissen

Elektrische Ladung ist die Ursache für die elektrostatische Kraft, auch Coulomb-Kraft genannt. Man unterscheidet positive (+) und negative (-) Ladungen. Das Formelzeichen ist ein großen Q, die Einheit das Coulomb.

Bildbeschreibung und Urheberrecht — Man unterscheidet nur zwei Arten elektrischer Ladung: positive (+) und negative (-). Die Ladungsmenge Q gibt an, wie viel man davon meint.☛

Was ist eine elektrische Ladung?

Das Wort elektrische Ladung ist steht für die Idee, dass Teilchen eine Art Quelle oder Stoff haben, der die elektrostatischen Kräfte erzeugt. Je mehr von diesem "Zeug" ein Teilchen hat, desto stärkere elektrostatische Kräfte können von ihm ausgehen. Diesen hypothetischen Stoff nennt man elektrische Ladung.

Wofür stehen + und - bei Ladungen?

Man unterscheidet nur genau zwei Arten von Ladungen: positive und negative. Die positiven kennzeichnet man mit einem + und die negativen mit einem -.

Was ist die Elementarladung?

Man hat durch Versuche festgestellt, dass sich elektrische Ladungen nicht in beliebig kleine Stücke aufteilen lassen. Es gibt eine Untergrenze, ein Art kleinstmögliche Ladungsmenge. Diese nennt man die Elementarladung. Ein Elektron oder ein Proton hat genau diese Elementarladung als Menge. Mehr dazu unter Elementarladung ↗

Was heißt Ladungsmenge?

Für viele elektrische Phänomene und Formeln ist es wichtig, die Menge an elektrischer Ladung zu kennen, die beteiligt ist. Wie viel Ladung ist an einem Blitz beteiligt? Wie viel Ladung ist in einer Batterie enthalten? Das Formelzeichen für die Ladungsmenge ist das große Q, die Einheit das Coulomb. Ein Coulomb ist so viel Ladung wie 6,24 Trillionen Elektronen oder Protonen haben. Bei einem normalen Haushalts-Wasserkocher fließen etwa 5 Coulomb in jeder Sekunde durch das Gerät. Siehe mehr zur Ladungsmenge unter Coulomb ↗

Q und q als Formelzeichen der Ladung

Das Formelzeichen für Ladung ist das große Q. Spezielle Ladungen, etwa von kleinen Kugeln, werden oft auch mit einem kleinen q bezeichnet. Tendenziell wird das große Q für Ladung verwendet, die ein betrachtetes elektrisches Feld erzeugen, das kleine q steht dann für eine Ladung, die in diesem Feld als Probeladung betrachtet wird. Kurz: Q erzeugt das Feld, q erlebt das Feld. Siehe auch Probeladung ↗

Was ist die Einheit der Ladung?

Die Einheit der Ladungsmenge ist das Coulomb, abgekürzt mit eine großen C. Ein Coulomb ist so viel Ladung wie etwa 6,2 Trillionen Elektronen zusammen haben. 6,2 Trillionen ist 6,2 mal 10 hoch 18. Ein einem üblichen Haushaltswasserkochen fließen pro Sekunde durchaus 5 bis 10 Coulomb durch die Heizstäbe. Lies mehr unter Coulomb ↗

Was haben Ladungen mit Teilchen zu tun?

Elektrische Ladungen treten nie alleine auf. Sie sind immer mit einem Teilchen verbunden, das Masse hat. Es gibt bestimmte Teilchen, die immer die gleiche Ladung haben.

Immer + Positron ↗

Immer + Proton ↗

Immer + Kation ↗

Immer - Antiproton ↗

Immer - Elektron ↗

Immer - Anion ↗

Ladungen und die Relativitätstheorie

Eine Folge der sogenannten speziellen Relativitätstheorie von Albert Einstein aus dem Jahr 1905 ist, dass die Größen von Raum, Zeit und Masse von der Geschwindigkeit eines Betrachters abhängen. Das gilt aber nicht für elektrische Ladungen. Ebenso wie die Vakuumlichtgeschwindigkeit ist die elektrische Ladung eines sogenannte relativistisch invariante Größe.^[1] Siehe auch Relativitätstheorie ↗

Fußnoten

[1] "Die Ausbreitungsgeschwindigkeit c elektromagnetischer Wellen ist eine relativistisch invariante Größe. Die elektrische Ladung ist ebenfalls eine relativistische Invariante, d. h., die Größe der elektrischen Ladung eines Teilchens hängt nicht von der Geschwindigkeit dieses Teilchens ab." In: David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker: Halliday. Physik. Englischer Originaltitel: Fundamentals of Physics. Wiley-VCH Weinheim. 2007. ISBN: 978-3-527-40746-0. Dort die Seite 90. Siehe auch Elektromagnetismus ↗