besseren Verständnis erklären wir dir jetzt was es mit der Gesamtladung auf sich hat. Dabei gehen wir auf die beiden Werkstoffe Kupfer und Aluminium näher ein. Beide werden als Leitermaterial im Straßenbau eingesetzt, da sie eine gute bis sehr gute elektrische Leitfähigkeit aufweisen.
Für ein optimales Verständnis helfen dir 3 Videoclips zu dem Thema. Mehr zu diesem Thema und der Elektrotechnik findest du im Kurs: ET1-Grundlagen der Elektrotechnik
Gesamtladung – Definition
“Die Gesamtladung ist die Summe aller Ladungsträger”
Bei diesen Erdkabeln liegt fast immer der gleiche Aufbau vor. Es gibt einen Kern aus Aluminium und eine durch Isoliermaterial, meist Kunststoff, getrennten Ring aus kleineren Kupferkabeln.
Sowohl Kupfer als auch Aluminium haben beide eine besonders gute elektrische Leitfähigkeit.
Gesamtladung von Kupfer
Die Gesamtladung von Kupferatomen ist neutral, denn es befinden sich 29 Protonen im Kern und 29 Elektronen in der Hülle. Beide Ladungen gleichen sich aus. Hinzu kommen noch 34 Neutronen.
Gesamtladung von Aluminium
Die Gesamtladung von Aluminiumatomen ist ebenfalls neutral, denn hier befinden sich 13 Protonen und 13 Elektronen. Die Anzahl der Neutronen ist 14.
Kurzzeichen der Gesamtladung
Aber nun wieder auf Anfang. Wir wollen die elektrische Ladung ja aus der Sicht eines Technikers oder Ingenieurs beschreiben. Die elektrische Ladung wird mit dem Formelzeichen Q (Quantum) angegeben.
Einheit der elektrischen Ladung
Die Einheit der elektrischen Ladung ist Coulomb. Hierfür verwenden wir das Einheitszeichen C.
Kommen wir nun zu den Umrechnungsmöglichkeiten. Ein Coulomb C lässt sich auch in der Einheit Amperesekunde As überführen.
Denn
Die Kapazität von Batterien wird in Amperestunden angegeben. 1 Amperestunde entspricht dann 3600 As bzw. 3600 C.
Berechnung der Ladungsmenge – Formel
Möchten wir nun die Ladungsmenge eines Elements näher berechnen, so hilft uns dabei die nachfolgende Gleichung:
Kennzahlen:
Gesamtladung des Elements in C
sowie
Anzahl der Ladungen
sowie
Elementarladung.
Beispiel: Gesamtladung ermitteln
Wir haben die Angabe der Anzahl von Ladungen mit 
gegeben. Die Aufgabe besteht nun darin die Gesamtladung zu ermitteln.
Wir verwenden unsere bekannte Gleichung 
Die Elementarladung ist uns mit 
gegeben.
Wir erhalten eine Gesamtladung von 
Die Elektronen in einem Quantum
In einem Quantum wird eine Anzahl von Elektronen erfasst.
In einem Quantum befinden sich:
sowie
Im nächsten Kurstext erklären wir dir die Elementarladung im Detail. Zudem erfährst du wozu man die Elementarladung benötigt.
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