(ET1-09) Die Bewegung von Ladungsträgern

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Inhaltsverzeichnis:

In diesem Kurstext erklären wir dir ausführlich was die Ladungsträgerbewegung ist, also die Art wie sich elektrische Ladungen von A nach B bewegen. Das Wissen um elektrische Ladungen und den Ladungsträgern ist wichtig für dein Verständnis zu elektrischen Phänomenen. 

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

 

Merk’s dir!

Die Ladungsträgerbewegung ist die Bewegung von elektrischen Ladungen von einem Ort höheren Potentials zu einem Ort mit niedrigerem Potential”

 

Ladungsträgerbewegung – Überblick

Ladungsträgerbewegung - Betankung eines E-Cars mit elektrischer Ladung
Ladungsträgerbewegung – Betankung eines E-Cars mit elektrischer Ladung

 

Die elektrische Ladung existiert! Das wissen wir jetzt. Darüber hinaus möchten wir aber, dass sich diese Ladung bewegt. Denn ohne diesen Vorgang könnten wir beispielsweise auch unser E-Mobil oben nicht aufladen.

Damit die Ladung in Bewegung gebracht werden kann, benötigen wir Ladungsträger, welche diesen Job für uns übernehmen.

Gut dass es Elektronen gibt, denn diese helfen uns die Ladungsträger besser zu verstehen. 

 

Autsch, ich habe einen gewischt bekommen…

Du kennst das bestimmt. Nachdem du in den Fahrstuhl eingestiegen bist und den metallischen Knopf für die Auswahl des richtigen Stockwerks betätigst, fährt ein Schock durch deinen Körper. Genau in diesem Moment hat eine Bewegung von Ladungsträgern von der Fahrstuhlkabine in deinen Körper stattgefunden.

 

Ladungsträgerbewegung – Was sind Ladungsträger?

++ Videoclip – Atomkern ++

In diesem Videoclip erklären wir dir den Atomkern!

 

++ Videoclip – Atomhülle ++

In diesem Videoclip erklären wir dir die Atomhülle!

 

Die Ladungsträger sind die Teile eines Atoms, die eine elektrische Eigenschaft besitzen. Sie kann elektrisch negativ, positiv oder neutral sein.

Diese drei Ausprägungen von Ladungsträgern haben entsprechende Namen:

Übersicht!

  • Elektronen: Atomteilchen mit negativer Ladung   e^-

sowie

  • Protonen: Atomteilchen mit positiver Ladung   e^+

und

  • Neutronen: Atomteilchen mit neutraler Ladung   e = 0

 

Diese drei Bestandteile sind Teile eines Atoms. Denn ein Atom besteht, so wie du es in der nächsten Abbildung siehst, aus einem Atomkern mit Protonen und Neutronen sowie eine umgebende Atomhülle in welcher sich die Elektronen auf Bahnen um den Atomkern bewegen.

Ladungsträgerbewegung - Aufbau eines Atoms
Ladungsträgerbewegung – Aufbau eines Atoms
Ladungsträgerbewegung – Aufbau eines Atoms

 

Für uns als Techniker und Ingenieure ist besonders die Gesamtladung, welche positiv oder negativ sein kann, interessant.

 

Merk’s dir!

Ein Atom mit einer Ladung nennt man ganz einfach Ion. Handelt es sich um eine negative Ladung sprechen wir von einem Anion, im umgekehrten Fall, also bei positiver Ladung von einem Kation.

 

Leitermaterial für Bewegungen

In den meisten Fällen wählt man bei Erdkabeln Kupfer (Telefonleitungen) oder Aluminium (Stromkabel) als Leitermaterial, da sie gut leiten und dabei auch noch vergleichsweise günstig sind.

Ladungsträgerbewegung - Kupfer als Leitermaterial
Ladungsträgerbewegung – Kupfer als Leitermaterial

 

Gold leitet zwar viel besser, kostet aber auch ein Vielfaches und würde vermutlich den Einen oder Anderen zu nächtlichen Grabungsaktionen am Straßenrand verleiten.

Ladungsträgerbewegung - Gold als Leitermaterial
Ladungsträgerbewegung – Gold als Leitermaterial

++ Videoclip: Elektrischer Stromfluss ++

Im nächsten Video findest du noch mal eine Zusammenfassung des Kurstextes und zusätzliche Informationen zum elektrischen Stromfluss. 

Lernclip
Elektrischer Stromfluss

 

Was kommt als Nächstes?

Nachdem du jetzt einen guten Überblick zu diesem Thema erhalten hast, erklären wir dir m nächsten Kurstext ausführlich die Gesamtladung. Dabei vergleichen wir die Gesamtladung von Kupfer und Aluminium miteinander. 

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Quizfrage 1

 

Quizfrage 2

 

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