{"id":33531,"date":"2021-08-09T13:00:58","date_gmt":"2021-08-09T13:00:58","guid":{"rendered":"https:\/\/toposuranos.com\/material\/?p=33531"},"modified":"2025-07-26T08:17:40","modified_gmt":"2025-07-26T08:17:40","slug":"eigenschaften-der-elektrischen-ladung-und-der-atomaren-struktur","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/toposuranos.com\/material\/de\/eigenschaften-der-elektrischen-ladung-und-der-atomaren-struktur\/","title":{"rendered":"Eigenschaften der elektrischen Ladung und der atomaren Struktur"},"content":{"rendered":"<style>\n    p, ul, ol {\n        text-align: justify;\n    }\n    h1, h2 {\n    text-align:center;\n    }\n<\/style>\n<h1>Eigenschaften der elektrischen Ladung und der atomaren Struktur<\/h1>\n<p style=\"text-align:center;\"><em>In dieser Vorlesung werden wir das Konzept und den Ursprung der elektrischen Ladung als grundlegende Ursache elektrischer Ph\u00e4nomene untersuchen. Wir beginnen mit einer historischen Analyse, bei der die Griechen elektrische Eigenschaften beobachteten, wenn sie Bernstein mit Wolle rieben, was zum Gesetz der Vorzeichen f\u00fchrte, um elektrische Anziehung und Absto\u00dfung zu modellieren. Auf mikroskopischer Ebene werden die subatomaren Teilchen und die Tatsache, dass die elektrische Ladung der Struktur der Materie inh\u00e4rent ist, erforscht, mit besonderem Schwerpunkt auf der Zusammensetzung der Atome und wie sie die elektrischen Eigenschaften der Materie bestimmen. Schlie\u00dflich wird betont, dass, obwohl ein Atom neutral sein kann, es aufgrund atomarer und molekularer Wechselwirkungen und des Elektronentransfers weiterhin an elektrischen Ph\u00e4nomenen beteiligt ist.<\/em><\/p>\n<p style=\"text-align:center;\"><strong><u>Lernziele<\/u>:<\/strong><br \/>Nach Abschluss dieser Lehrveranstaltung wird der Studierende in der Lage sein:<\/p>\n<ol>\n<li><strong>Auflisten<\/strong> der subatomaren Teilchen und ihrer jeweiligen Ladungen und Massen.<\/li>\n<li><strong>Erkl\u00e4ren<\/strong>, warum bestimmte Materialien durch Reibung elektrische Ladung erhalten.<\/li>\n<li><strong>Beschreiben<\/strong> der Beziehung zwischen dem von den Griechen beobachteten Verhalten (geladener Bernstein) und der modernen Auffassung von Elektrizit\u00e4t.<\/li>\n<li><strong>Unterscheiden<\/strong> zwischen neutralen Atomen, Kationen und Anionen.<\/li>\n<p>    <\/br><\/p>\n<p style=\"text-align:center;\"><strong><u>INHALTSVERZEICHNIS<\/u><\/strong><br \/>\n    <a href=\"#1\"><strong>Was ist elektrische Ladung?<\/strong><\/a><br \/>\n    <a href=\"#2\">Elektrische Ph\u00e4nomene in der Antike<\/a><br \/>\n    <a href=\"#3\">Gesetz der Vorzeichen<\/a><br \/>\n    <a href=\"#4\"><strong>Elektrische Ladung und Struktur der Materie<\/strong><\/a><br \/>\n    <a href=\"#5\"><strong>Elektrische Eigenschaften der Materie<\/strong><\/a>\n    <\/p>\n<p>    <center><br \/>\n    <iframe class=\"lazyload\" width=\"560\" height=\"315\" data-src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/-PaA3OK7wTE\" title=\"YouTube video player\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture\" allowfullscreen><\/iframe><br \/>\n    <\/center><\/p>\n<p>    <a name=\"1\"><\/a><\/p>\n<h2>Was ist elektrische Ladung?<\/h2>\n<p>Um elektrische Ph\u00e4nomene zu verstehen, ist es wesentlich, ihre zugrunde liegende Ursache zu betrachten. Ebenso wie die Masse f\u00fcr die Gravitation verantwortlich ist, verursacht die elektrische Ladung die elektrischen Ph\u00e4nomene.<\/p>\n<p>Beim Beginn unseres Studiums des Elektromagnetismus ist es schwierig, genau zu definieren, was elektrische Ladung ist. Dieses Verst\u00e4ndnis erfordert fortgeschrittenere Analysen als diejenigen, die wir zun\u00e4chst behandeln werden. Dennoch k\u00f6nnen wir ihr Verhalten und ihre Eigenschaften untersuchen, um uns mit der Elektrizit\u00e4t vertraut zu machen.<\/p>\n<p>    <a name=\"2\"><\/a><\/p>\n<h3>Elektrische Ph\u00e4nomene in der Antike<\/h3>\n<p>In der Antike bemerkten die Griechen, dass Bernstein, wenn er mit Wolle gerieben wurde, bestimmte Objekte anziehen konnte. Diesen Effekt beschreiben wir damit, dass der Bernstein \u201egeladen\u201c sei oder \u201eelektrische Ladung erworben\u201c habe. Tats\u00e4chlich stammt das Wort \u201eElektrizit\u00e4t\u201c vom griechischen \u201e\u03ae\u03bb\u03b5\u03ba\u03c4\u03c1\u03bf\u03bd (\u00e9lektron)\u00bb, das \u201eBernstein\u201c bedeutet. Seit der Antike wurde beobachtet, dass \u201eelektrisch geladene\u201c K\u00f6rper die folgenden Eigenschaften und Verhaltensweisen zeigen:<\/p>\n<ol >\n<li>Wenn zwei Materialien A und B, die anf\u00e4nglich neutral (ladungsfrei) sind, gegeneinander gerieben werden, k\u00f6nnen sie eine elektrische Ladung erwerben. Solche von A und B erworbenen Ladungen haben den gleichen Betrag.<\/li>\n<li>Wenn nach der oben beschriebenen Aufladung die K\u00f6rper A und B miteinander in Kontakt gebracht werden, heben sich die Ladungen gegenseitig auf.<\/li>\n<\/ol>\n<p>Aus dem oben Beschriebenen folgt, dass die K\u00f6rper gleich gro\u00dfe, aber komplement\u00e4re Ladungen annehmen; daher bezeichnen wir solche Ladungen als \u201epositiv\u201c und \u201enegativ\u201c. Dar\u00fcber hinaus kann das Verhalten geladener K\u00f6rper anhand des Gesetzes der Vorzeichen modelliert werden:<\/p>\n<p>    <a name=\"3\"><\/a><\/p>\n<h3>Gesetz der Vorzeichen<\/h3>\n<p>Geladene K\u00f6rper zeigen folgendes Verhalten:<\/p>\n<ul>\n<li>Positiv \u00d7 Positiv = Positiv  \u2192 ABSTOSSUNG<\/li>\n<li>Positiv \u00d7 Negativ = Negativ \u2192 ANZIEHUNG<\/li>\n<li>Negativ \u00d7 Positiv = Negativ \u2192 ANZIEHUNG<\/li>\n<li>Negativ \u00d7 Negativ = Positiv \u2192 ABSTOSSUNG<\/li>\n<\/ul>\n<p>Ladungen mit entgegengesetzten Vorzeichen ziehen sich an, und Ladungen mit gleichem Vorzeichen sto\u00dfen sich ab.<\/p>\n<p>    <a name=\"4\"><\/a><\/p>\n<h2>Elektrische Ladung und Struktur der Materie<\/h2>\n<p>Die elektrische Ladung ist, wie die Masse, eine grundlegende Eigenschaft der Teilchen, aus denen die Materie besteht. Die Einheit der elektrischen Ladung ist das <strong>Coulomb<\/strong> und wird mit dem Buchstaben <span class=\"katex-eq\" data-katex-display=\"false\">C<\/span> bezeichnet. Atome bestehen aus subatomaren Teilchen, die spezifische Ladung und Masse besitzen, wie in der folgenden Tabelle dargestellt:<\/p>\n<table border=\"1\" >\n<thead>\n<tr>\n<th>Teilchen<\/th>\n<th>Masse <span dir=\"ltr\"><span class=\"katex-eq\" data-katex-display=\"false\">[kg]<\/span><\/span><\/th>\n<th>Elektrische Ladung <span dir=\"ltr\"><span class=\"katex-eq\" data-katex-display=\"false\">[C]<\/span><\/span><\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n<tbody>\n<tr>\n<td>Proton<\/td>\n<td><span dir=\"ltr\"><span class=\"katex-eq\" data-katex-display=\"false\">1.6726219 \\times 10^{-27}<\/span><\/span><\/td>\n<td><span dir=\"ltr\"><span class=\"katex-eq\" data-katex-display=\"false\">+1.602176634 \\times 10^{-19}<\/span><\/span><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Neutron<\/td>\n<td><span dir=\"ltr\"><span class=\"katex-eq\" data-katex-display=\"false\">1.6759271 \\times 10^{-27}<\/span><\/span><\/td>\n<td>0 (neutral)<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Elektron<\/td>\n<td><span dir=\"ltr\"><span class=\"katex-eq\" data-katex-display=\"false\">9.10938356 \\times 10^{-31}<\/span><\/span><\/td>\n<td><span dir=\"ltr\"><span class=\"katex-eq\" data-katex-display=\"false\">-1.602176634 \\times 10^{-19}<\/span><\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Gew\u00f6hnlich repr\u00e4sentieren die Symbole <span dir=\"ltr\"><span class=\"katex-eq\" data-katex-display=\"false\">p^+<\/span><\/span>, <span dir=\"ltr\"><span class=\"katex-eq\" data-katex-display=\"false\">e^-<\/span><\/span> und <span dir=\"ltr\"><span class=\"katex-eq\" data-katex-display=\"false\">n_0<\/span><\/span> das Proton, Elektron und Neutron. Protonen und Neutronen befinden sich im Kern des Atoms, w\u00e4hrend die Elektronen ihn umkreisen. Mehr als 99,9 % der Masse eines Atoms konzentriert sich in seinem Kern.<\/p>\n<p>Die Anzahl der Protonen im Kern definiert das Element, zu dem ein Atom geh\u00f6rt. Die Anzahl der Neutronen definiert das Isotop dieses Elements, und die Anzahl der Elektronen zeigt seinen Ionisationszustand an. Traditionell gilt ein Atom als neutral; wenn jedoch Elektronen \u00fcbersch\u00fcssig sind oder fehlen, wird es als Ion bezeichnet. Ionen k\u00f6nnen negativ (Anionen) oder positiv (Kationen) sein.<\/p>\n<p>    <a name=\"5\"><\/a><\/p>\n<h2>Elektrische Eigenschaften der Materie<\/h2>\n<p>Die elektrischen Eigenschaften der Materie h\u00e4ngen von ihrer inneren Struktur und davon ab, wie die Atome oder Molek\u00fcle miteinander interagieren. Obwohl ein neutrales Atom keine Ladung zu haben scheint, bedeutet dies nicht, dass es nicht an elektrischen Ph\u00e4nomenen teilnehmen kann. Es ist wichtig zu bedenken, dass die Natur der elektrischen Ladung von der Wechselwirkung zwischen den Atomen und Molek\u00fclen abh\u00e4ngt und von ihrer F\u00e4higkeit, Elektronen zu \u00fcbertragen oder zu teilen, um Bindungen zu bilden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Eigenschaften der elektrischen Ladung und der atomaren Struktur In dieser Vorlesung werden wir das Konzept und den Ursprung der elektrischen Ladung als grundlegende Ursache elektrischer Ph\u00e4nomene untersuchen. 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