Grundlagen der Elektrizität und Baustoffe

Grundlagen der Atomphysik und Elektrizität

Im Kern befinden sich Protonen und Neutronen, aus denen sich der Großteil der Masse des Atoms zusammensetzt. Elektronen umkreisen den Atomkern. Das Grundprinzip ist immer stabil. Veränderungen der Atome im Kern kommen selten vor. Alle elektrischen Vorgänge stehen im Zusammenhang mit der Bewegung und dem Austausch von Elektronen.

Elektrische Ladung

Elektrische Ladung: Elektronen und Protonen haben eine Eigenschaft namens elektrische Ladung, die für alle elektrischen Erscheinungen verantwortlich ist, die wir beobachten. Wenn ein Atom mehr Elektronen als Protonen hat, besitzt es eine negative Ladung. Wenn mehr Protonen als Elektronen vorhanden sind, ist es positiv geladen. In beiden Fällen werden Elektronen gewonnen oder verloren. Die Anzahl der Protonen variiert nie. Man nennt den Aufbau überschüssiger statischer Ladung auf Materialien, meist erzeugt durch Reiben, statische Aufladung.

Elektrischer Strom und Stromkreise

Wir haben einen elektrischen Strom, wenn Elektronen durch einen Leiter fließen. Dies tritt auf, wenn ein Ladungsungleichgewicht zwischen zwei Punkten des Leiters besteht. Eine elektrische Schaltung besteht aus einer Reihe von Elementen, die miteinander verbunden sind und durch die ein elektrischer Strom fließt. Sie muss aus mindestens drei Elementen bestehen: einem Generator, einem Leiter und einem Empfänger. Damit der Strom fließen kann, muss der Stromkreis geschlossen sein. Der Generator muss so angeschlossen werden, dass der Strom, der den Generator verlässt, nach dem Durchgang durch die Schaltung zum Generator zurückkehrt.

Komponenten des Stromkreises

• Generator: Verantwortlich für die Erzeugung und Aufrechterhaltung der Spannung, die benötigt wird, um Strom zu erzeugen.
• Leiter: Das Material, durch das der Strom fließt.
• Empfänger: Sie nehmen die elektrische Energie auf und wandeln sie in eine andere Energieform um, wie Wärme, Licht oder Bewegung.

In Stromkreisen gibt es drei grundlegende Größen: die Spannung (gemessen in Volt), die Stromstärke (Intensität, gemessen in Ampere) und den Widerstand (gemessen in Ohm). Die Spannung wird auch als Potenzialdifferenz bezeichnet.

Elektrische Empfänger: Lampen

Lampen sind elektrische Bauteile, die elektrische Energie in Lichtenergie umwandeln. Es können Glühlampen oder Entladungslampen sein.

Glühlampen

Glühlampen bestehen aus einer Glaskonstruktion, die im Inneren einen feinen Draht enthält, den sogenannten Glühfaden. Durch das Fließen von Strom wird der Glühfaden erhitzt, er beginnt zu glühen und emittiert Licht und Wärme. Im Inneren des Glases befindet sich ein Edelgas, das verhindert, dass der Glühfaden verbrennt. Das Problem dieser Lampen ist, dass der Großteil der Energie in Wärme umgewandelt wird, weshalb ihr Wirkungsgrad sehr gering ist.

Baustoffe

• Gips
• Mörtel
• Zement
• Beton
• Stahlbeton
• Stein
• Glas und Keramik