Grundlagen der Atomphysik und Elektrizität

Grundlagen der Materie und des Atomaufbaus

Materie besteht aus Elementarteilchen, aus denen Atome aufgebaut sind.

Wie ist ein Atom aufgebaut?

Ein Atom besteht aus einem Kern und einer Hülle. Im Kern (Nuclei) befinden sich die Protonen und Neutronen. In der Hülle befinden sich die Elektronen.

Elektrische Ladung von Teilchen

Atome bestehen aus Protonen, Elektronen und Neutronen. Neutronen sind nicht geladen (neutral), Protonen sind positiv geladen und Elektronen sind negativ geladen.

Ein negativ geladenes Atom entsteht, wenn sich darin viele (überschüssige) Elektronen befinden.

Wann ist ein Atom elektrisch neutral?

Ein Atom ist neutral, wenn die Anzahl der Protonen und Elektronen gleich ist. Die Ladung eines Körpers hängt davon ab, ob positive oder negative Ladungsträger überwiegen.

Was ist elektrischer Strom?

Elektrischer Strom ist die kontinuierliche und geordnete Bewegung von Elektronen an eine bestimmte Stelle.

Die konventionelle Stromrichtung

Ist die Stromrichtung von negativ nach positiv wahr? Die konventionelle Stromrichtung verläuft von positiv nach negativ. In der Realität sind die bewegten Ladungen Elektronen, weshalb der physikalische Fluss von negativ nach positiv verläuft.

Materialien und elektrische Leitfähigkeit

Materialien, durch die wir elektrischen Strom leiten, können fest, flüssig oder gasförmig sein.

• Leiter (Conductors): Diese lassen elektrischen Strom hindurch. Silber ist der beste elektrische Leiter.
• Isolatoren: Diese Stoffe lassen den elektrischen Strom nicht leicht hindurch.
• Halbleiter: Diese Materialien sind temperaturabhängig; sie können isolierend wirken oder leiten.

Stromfluss in Flüssigkeiten und Gasen

Können Ladungen in Flüssigkeiten fließen? Wenn Flüssigkeiten und Gase vorhanden sind, kann elektrischer Strom fließen.

Wiederholung der Grundlagen

Materie besteht aus Elementarteilchen, aus denen Atome aufgebaut sind.

Aufbau des Atoms

Ein Atom besteht aus einem Kern und einer Hülle. Im Kern befinden sich Protonen und Neutronen, in der Hülle die Elektronen. Neutronen sind ungeladen, Protonen positiv und Elektronen negativ geladen.

Ein negativ geladenes Atom besitzt einen Überschuss an Elektronen.

Neutralität und Ladung

Ein Atom ist neutral, wenn die Anzahl der Protonen und Elektronen identisch ist. Die Ladung resultiert aus dem Verhältnis der Ladungsträger zueinander.

Definition des elektrischen Stroms

Elektrischer Strom ist die kontinuierliche Verschiebung von Elektronen. Die technische Stromrichtung ist von positiv nach negativ definiert, während die Elektronen tatsächlich von negativ nach positiv fließen.

Leitfähige Materialien

Strom kann durch feste, flüssige und gasförmige Stoffe fließen. Leiter wie Silber leiten sehr gut, während Isolatoren den Stromfluss behindern. Halbleiter leiten je nach Temperatur. Auch in Flüssigkeiten und Gasen ist ein Stromfluss möglich.