Mehr Power....

In der Mechanik haben wir uns besonders dem Begriff der Kraft gewidmet. Die zentrale Kraft dabei (und wahrscheinlich auch in der Alltagsphysik) ist die Gravitationskraft, mit der sich alle Massen untereinander anziehen. Sie ist der Grund warum wir nicht von der Erde geschleudert werden, weshalb sich der Mond um die Erde und die Erde um die Sonne dreht,...
Nun beschäftigen wir uns mit einem neuen Thema, der Elektrizität. Und auch hier gibt es eine Kraft, die Kraft, mit der sich elektrische Ladungen anziehen. Im Gegensatz zur Gravitation können sich Ladungen aber auch abstoßen (nämlich wenn sie das gleiche Vorzeichen haben). Und im Gegensatz zur Gravitation ist die elektrische Kraft ungefähr eine Milliarde mal eine Milliarde mal eine Milliarde mal eine Milliarde mal stärker als diese. Das schreibt Richard Feynman, ein bekannter Physiker, in seinen "Lecturs on physics". Er stellt zu Veranschaulichung folgende Frage:

Angenommen, wir stehen eine Armlänge von jemandem entfernt und jeder hätte nur ein Prozent mehr Elektronen als Protonen (Elektronen tragen negative Ladung, Protonen positive, aber dazu komme ich gleich) in seinem Körper. Wie groß wäre dann die abstoßende Kraft?

"Stark genug, um das Empire State Building hochzuheben? Nein! Um den Mount Everest hochzuheben? Nein! Die Abstoßung wäre so stark, dass sie ein "Gewicht" hebt, dass dem der gesamten Erde entspricht!"

Bei nur einem Prozent Ladungsungleichheit. Beeindruckend, oder?
Die elektrische Kraft hat also eine ganze Portion "mehr Power..." als die Massenanziehung.

Wie schon beschrieben ("Pünktchen und A(n)tom") besteht alle Materie aus Atomen. Atome wiederum bestehen aus 3 Teilen, den Elektronen mit negativer Ladung in der sogenannten Atomhülle sowie den Protonen mit positiver Ladung und den Neutronen ohne Ladung im sogenannten Atomkern (daher auch Kernkraft, Kernenergie, Kernspaltung,...). In einem elektrisch neutralen Atom gibt es genau so viele Elektronen (also negative Ladung) wie Protonen (positive Ladung). Und "Irgendetwas" ist elektrisch neutral, wenn alle seine Teile elektrisch neutral sind, zumindest grob gesprochen. Aus der Frage Feynmans (besser gesagt aus deren Antwort) lässt sich schließen, dass fast alles um uns herum elektrisch neutral ist. Gott sei Dank.

Das Phänomen der Elektrizität tritt dann auf, wenn man einen elektrisch nicht neutralen Zustand erzeugt, das heißt, wenn man dafür sorgt , dass an einem Ort mehr Elektronen sind als Protonen oder umgekehrt. Es ist zu Betonen, dass dieses Ladungsungleichgewicht tatsächlich eine Eigenschaft des Ortes ist. Denn Ladung kann man nicht einfach erzeugen, nur trennen. Deshalb spricht man von Ladungstrennung. Wie man Ladungen trennt und was damit zusammenhängt, wird in den nächsten Posts klar werden. Aus diesem Post ist wichtig zu lernen:

Es gibt zwei Ladungsarten: positive und negative Ladungen. Ist etwas elektrisch neutral, bedeutet das, dass gleich viele negative und positive Ladungen vorhanden sind. Die anziehenden und abstoßenden Kräfte zwischen den Ladungen ist sehr stark.

Und ich hoffe, die Anziehung zu diesem Thema ist stark genug, um im nächsten Post weiterzulesen.

~PDF aktualisiert!