Grundlagen Elektrotechnik Allgemein Beschreibung von Grundgrößen in der Elektrotechnik
 
Elementarladung
Atome verfügen über unterschiedliche Elementarteilchen (Proton, Elektron, ggf. Neutronen). Proton und Elektron werden als Elementarladung bezeichnet und vorzeichenbehaftet dargestellt. 
 
   Proton (positive Ladung) 
   Elektron (negative Ladung) 
 
 
  
 
Die Ladungsmenge Q eines Objektes kann daher nur ein ganzzahliges Vielfaches n der Elementarladung   sein 
  
 
Daraus ergibt sich die Einheit von Q 
![$ \left[Q\right]\ =\ 1\ A\cdot{}s $ $ \left[Q\right]\ =\ 1\ A\cdot{}s $](/teximg/6/6/01284766.png)  
 
Hinweis: SI-Einheit der elektrischen Ladung ![$ [Q]\ =\ C\ =\ A\cdot{}s $ $ [Q]\ =\ C\ =\ A\cdot{}s $](/teximg/3/6/01291963.png)  
Elektronen können aus der Atomhülle, in der sie sich i.a.R. befinden, unter Einwirkung von Energie herausgelöst werden und stehen dann als bewegliche Ladungsträger zu Verfügung. 
 
Elektrische Stromstärke
Den Transport der Ladungsmenge Q pro Zeiteinheit nennt man Stromstärke (kurz: Strom) i=i(t) 
  
 
oder als Maß für den Ladungstransport 
  
 
Ist i(t) nicht zeitabhängig, d.h. Q ist über den betrachteten Zeitraum konstant, so wird i(t)=I bezeichnet und   
Als technische (positive) Stromrichtung in einem Leiter gilt die Richtung vom Plus- zum Minuspol der antreibenden Spannungsquelle. Elektronen durchlaufen, aufgrund ihrer negativen Ladung, daher einen Leiter in entgegengesetzter Richtung, das eine Vorzeichenumkehr zur Folge hat. Der Strom ist deshalb stets positiv anzunehmen. 
 
Beispiel: 
Soll in einem Leiter über einen Zeitraum von     die Stromstärke    aufrecht erhalten werden, so werden   Ladungsträger in Bewegung gehalten. 
  
 
 
  
 
Hinweis: Somit ist die Ladungsmenge von   
 
Elektrische Spannung
Durch die Zufuhr äußerer Energie   lassen sich in einem Medium (Spannungsquelle) positive und negative elektrische Ladungen voneinander trennen. Als Bezeichnung für die aufgewandte Energie im Verhältnis zur Ladungsmenge wird der Begriff Spannung U verwendet. 
     mit der Einheit    ![$ [U]=\bruch{Nm}{As}=\bruch{J}{C} $ $ [U]=\bruch{Nm}{As}=\bruch{J}{C} $](/teximg/1/6/01291961.png)  
 
Beim Ladungstransport durch einen Leiter außerhalb der Spannungsquelle wird diese aufgewendete Energie wieder abgegeben (Wärme etc.). 
 
 
Elektrisches Feld
Eine besonderes Phänomen während des Vorganges der Ladungstrennung ist der Aufbau eines elektrischen Feldes E (Energieraum), welches von der positiven zur negativen Ladung gerichtet ist. Eine in dieses Feld eingebrachte Ladung erfährt die elektrische Kraft F und wird entgegen ihrer eigene Polarität beschleunigt. 
Eine Ladung übernimmt quasi eine Doppelfunktion: 
- aktiv: Sie wirkt im Rahmen der Ladungstrennung felderzeugend
 
- passiv: Sie unterliegt dem Krafteinfluss eines fremden elektrischen Feldes
 
 
Definitionsgleichung 
 
     mit der Einheit    ![$ [E]=\bruch{N}{As}=\bruch{V}{m} $ $ [E]=\bruch{N}{As}=\bruch{V}{m} $](/teximg/4/6/01291964.png)  
 
aus:  
 
 
 
weiter in Arbeit ;-) 
 
 
Einheiten
A -- Ampere 
C -- Coulomb 
J -- Joule 
N -- Newton 
s -- Sekunde 
V -- Volt 
 
Formelzeichen
E -- Feldstärke 
F -- Kraft 
I -- Stromstärke 
n -- Anzahl (beliebige natürliche Zahl) 
Q -- Ladung 
U -- Spannung 
W -- Energie 
 
 
  
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