Was ist eine Gebühr?

Ich bin ein Gymnasiast. Ich liebe Computer und Elektronik. Vor ein paar Wochen habe ich überlegt, mein eigenes elektronisches Gerät zu bauen, aber leider hatte ich nicht viel Elektronikwissen. Also beschloss ich zu lernen. Nachdem ich hier und da gegoogelt hatte, stieß ich auf eine große Menge an Informationen. Nichts, außer einer Sache, die mich einschüchtert und einschüchtert, ist das, was der Begriff " Anklage" bedeutet? Keines der Bücher sagt, was es bedeutet. Einige sagen, dass es die grundlegende Eigenschaft der Sache ist und nur sie und definieren nicht weiter darüber. Während einige sich nicht einmal die Mühe machen, davon zu erzählen. In Wikipedia ist definiert als:

Elektrische Ladung ist die physikalische Eigenschaft von Materie, die dazu führt, dass sie in der Nähe anderer elektrisch geladener Materie eine Kraft erfährt.

Die Definition ist ziemlich schwierig und verwirrend. Ähnlich habe ich von den Tutorials der All About Circuits- Website eine andere Art der Definition und des Verständnisses erhalten.

Aus Büchern habe ich erfahren, dass wir immer noch nicht viel über Anklagen wissen , selbst große Wissenschaftler wie Sir Stephen Hawking wissen nicht viel darüber. Ist es richtig? Wenn nicht, warum wurde es dann in die Bücher geschrieben (ich meine hier Bücher nicht ein Buch), was ist seine korrekte Definition? Warum definieren die meisten Bücher nicht, was Gebühren sind / sind?

Wie Ali sagte, ist Ladung eine Eigenschaft (oder eine Eigenschaft oder ein Merkmal) eines Teilchens. Das Teilchen könnte ein Atom sein, oder es könnte nur ein Teil eines Atoms wie ein Elektron oder ein Proton sein.

Leider können wir nicht wirklich sagen, warum Partikel diese Eigenschaft haben oder warum diese Eigenschaft existiert. Wir können nur einige Dinge beschreiben, die wir über diese Eigenschaft beobachten, die wir Gebühr nennen .

• Es gibt zwei Arten von Ladungen, die wir willkürlich als "positiv" und "negativ" bezeichnen.

• Positive Ladungen stoßen sich mit einer Kraft ab, die wir messen können, negative Ladungen stoßen sich auf ähnliche Weise ab und entgegengesetzte Ladungen ziehen sich an.

• Wir stellen fest, dass es Bestandteile von Atomen gibt, die als "Protonen" und "Elektronen" bezeichnet werden und immer positiv bzw. negativ geladen sind.

• Ladung bleibt erhalten. Das heißt, bei allen Experimenten, die wir durchgeführt haben, ist der Unterschied zwischen der Menge an positiver und negativer Ladung in einem geschlossenen System am Ende des Experiments derselbe wie zu Beginn des Experiments, und wir glauben daher, dass dies der Fall ist Dies gilt für alle geschlossenen Systeme im Universum.

Auch wenn wir nicht wissen , was zuständig ist oder wo es ursprünglich herkommt, die Beschreibung dessen , was es tut , ist genug für uns viele nützliche Dinge und machen viele nützliche Tools wie Radios und Computer vorherzusagen.

Um es vorerst einfach zu halten (sobald Sie an der Universität angekommen sind, wird dies erweitert), werden Elektronen angehäuft oder es fehlen Elektronen, von denen Sie erwarten würden, dass es welche gibt. Elektronen sind negativ und Protonen positiv geladen. Ein normales Atom hat die gleiche Anzahl von Elektronen wie Protonen, also keine Nettoladung.

Bei einigen Atomen sind die äußeren Elektronen etwas "locker". Wenn Sie eine ganze Reihe dieser Atome nebeneinander haben, wie Kupferatome in einem Kupferdraht, können diese losen Elektronen zwischen benachbarten Atomen herumspringen. Wenn sie jedoch zu weit springen, hinterlassen sie eine positive Ladung (da eine negative weggegangen ist) an der Stelle, an der sie abgereist sind, und eine negative Ladung an der Stelle, an der sie sich befinden. Dieses Ungleichgewicht der Ladungen erzeugt ein elektrisches Feld , das man sich als ein Kraftfeld vorstellen kann, das Elektronen drückt und zieht. Elektronen werden zu positiven Ladungen gezogen und von negativen weggeschoben. Dieses elektrische Feld lässt die Elektronen daher nicht einen Ort verlassen und sich in einem anderen über den Raum einiger Atome stapeln.

Eine Spannungsquelle ist wie eine Batterie etwas, das ein elektrisches Feld erzeugt. Wenn Sie entgegengesetzte Enden der Batterie mit den entgegengesetzten Enden dieses Kupferdrahtes verbinden, in dem sich alle etwas beweglichen Elektronen befinden, können Sie im Durchschnitt alle Elektronen dazu bringen, sich vom negativen Spannungsende des Drahtes zum positiven Spannungsende zu bewegen. Um das an den Draht angelegte elektrische Feld aufrechtzuerhalten, pumpt die Batterie die Elektronen, die vom + Ende des Drahtes zurück zum - Ende des Drahtes fließen, wo sie wieder zwischen Kupferatome springen und wieder am + Ende enden .

Die Massenbewegung von Elektronen wird als Strom bezeichnet , der aus fließenden Ladungen besteht. Dies ähnelt einer Strömung in einem Fluss, in der viele kleine Wassermoleküle fließen. Da die Ladung eines Elektrons auf unserer menschlichen Skala sehr klein und von geringem Nutzen ist, verwenden wir eine Ladungseinheit, die als Coulomb bezeichnet wird . Ein Coulomb ist jedoch nur ein kalibrierter Ladungsstapel. Tatsächlich sind es ungefähr 6,24 x 10 ¹⁸ Elektronenladungen. Tatsächlich sind es -6,24 x 10 ¹⁸ Elektronen, da wir willkürlich entschieden haben, dass Elektronen eine negative Ladung haben.

Auch hier messen wir den Strom in Ampere , was einem Coulomb an Ladung entspricht, der pro Sekunde fließt , um den Bereich der Zahlen auf menschlicher Ebene besser zu halten . Wenn also 1 Ampere (manchmal "Amp" oder die offizielle Abkürzung "A") in einem Draht von links nach rechts fließt, dann fließen tatsächlich 6 240 000 000 000 000 000 000 Elektronen von rechts nach links pro Sekunde nach einem beliebigen Punkt entlang dieses Drahtes.

Nachdem Sie eine grundlegende Vorstellung von Ladung und Strom haben, vergessen Sie, dass sich Elektronen mit ihren negativen Ladungen bewegen. Der Rest der Elektronik basiert auf Amp und Coulombs. Stellen Sie sich das als die konzeptionellen Einheiten von Strom und Ladung vor, die Sie von nun an verwenden werden. Die Tatsache, dass diese (normalerweise) auf tatsächlichen negativen Ladungen beruhen, ist irrelevant und führt nur zu Verwirrung.

Kehren wir nun zu der Batterie zurück, die den Strom in unserem Kabel verursacht hat. Eine Batterie ist eigentlich nur eine Pumpe zum Aufladen. Mit anderen Worten, es kann Strom machen. Es ist jedoch noch eine Metrik zu erwähnen, die wichtig ist, wie stark der Akku drücken kann. Eine Batterie kann in der Lage sein, stärker auf die Ladung zu drücken als eine andere, genau wie eine Wasserpumpe einen höheren Druck als eine andere erzeugen kann. Es ist dieser Druck, der das elektrische Feld veranlasst, dass sich Ladungen bewegen, was aktuell ist. Dieser elektrische Druck wird in Volteinheiten gemessen . Je mehr Volt eine Batterie liefern kann, desto mehr Strom kann durch denselben Widerstand fließen . Dies ist genauso, wie eine Wasserpumpe mit höherem Druck mehr Wasser durch die Düse derselben Größe fließen lassen kann.

Wie können wir also Spannung, Strom und Widerstand in Beziehung setzen? Wie Sie wahrscheinlich sehen können, macht mehr Spannung (Druck) mehr Strom (Fluss), aber mehr Widerstand (kleinere Düse) macht weniger Fluss. Um dies mathematisch auszudrücken:

  Strom = Spannung / Widerstand

Dies gibt uns auch eine Definition des Widerstands, indem wir diese Gleichung neu ordnen:

  Widerstand = Spannung / Strom

Das Konzept des Widerstands taucht in der Elektronik häufig auf, daher haben wir ein spezielles Messgerät, das sogenannte Ohm . Tatsächlich ist das Ohm definiert als:

  Ohm = Volt / Ampere

Wir haben kurze Abkürzungen für alle drei Größen, da fast die gesamte Elektronik darauf basiert. Ein Volt wird mit "V", das Ampere mit "A" und das Ohm mit dem griechischen Buchstaben "Ω" abgekürzt.

Diese Gleichung, die Widerstand, Spannung und Strom in Beziehung setzt, ist ein Eckpfeiler der Elektronik und wird nach demjenigen, der sie zuerst erfunden hat, als Ohmsches Gesetz bezeichnet .

Kehren wir zur ersten Form des Ohmschen Gesetzes zurück, die zeigt, wie viel Strom wir bekommen:

  In physikalischen Größen: Strom = Spannung / Widerstand
  In gebräuchlichen Einheiten: Ampere = Volt / Ohm oder A = V / Ω

Darüber muss man schon viel nachdenken. Versuchen Sie, sich damit zu beschäftigen, bevor Sie fortfahren. Stellen Sie hier Fragen, um dies zu verstehen. Sobald Sie dies erhalten haben, können wir mit allen Arten von coolen Sachen weitermachen.

Die Antwort von Olin ist ausgezeichnet. Ich würde hinzufügen, dass eine Analogie helfen könnte.

(Für die Zwecke dieser Analogie ignorieren wir alles nach Newton. Die Allgemeine Relativitätstheorie und das Higgs-Boson sind interessant, helfen aber nicht, die Anklage zu verstehen.)

Sie haben wahrscheinlich ein instinktives Verständnis der Masse , insbesondere der Gravitationsmasse . Aber was ist es?

Die Gravitationsmasse ist eine Eigenschaft der Materie, die bewirkt, dass sie eine Kraft - Gravitation genannt - erfährt, wenn sie sich in der Nähe anderer Materie mit Masse befindet. Die individuelle Masse eines Atoms ist sehr, sehr klein, aber wir haben viele davon und sie können sich zu sehr großen Massen summieren.

Obwohl alle Atome eine winzige Masse haben, haben einige viel mehr als andere. Wenn Sie einen Beutel mit Wasserstoff und einen Beutel mit Blei mit der gleichen Anzahl von Atomen in jedem haben, ist einer viel massiver als der andere.

Eine numerische Beschreibung, wie ein massereiches Objekt ein anderes beeinflusst, wird als Gravitationsfeld bezeichnet . Wenn Sie sich eine große Masse vorstellen - beispielsweise die Erde - und eine winzige Masse - beispielsweise ein Kugellager -, das an einem Punkt über der Erde magisch aufgehängt ist, und Sie sie plötzlich magisch bewegen lassen, bewegt sie sich in einem bestimmte Richtung - zum Mittelpunkt der Erde. Stellen Sie sich die Erde vor, die von einem Feld winziger Pfeile umgeben ist, die alle in die Richtung zeigen, in die das Kugellager fallen würde. Die Länge des Pfeils gibt an, wie stark das Kugellager gezogen werden würde: sehr hart in der Nähe der Erdoberfläche, kaum über die Umlaufbahn des Mondes hinaus. Dieses "Feld" von Pfeilen ist das Gravitationsfeld der Erde.

Die Ladung ist der Gravitationsmasse sehr ähnlich. Wie die Masse ist es eine fundamentale Eigenschaft der Materie. Wie Masse bewirkt es, dass zwei Objekte eine Kraft zwischen sich erfahren. Wie Masse, so wie einige Arten von Materie massiver sind als andere, so neigen auch einige Arten von Materie eher dazu, Ladung zu produzieren als andere. Wie bei der Masse können Sie sich eine große Ladungsquelle und ein Pfeilfeld vorstellen, das Ihnen sagt, in welche Richtung und wie stark die Kraft auf eine kleine Ladung dort wirken würde. Das ist das elektrostatische Feld .

Wie unterscheiden sich Ladung und Masse? Die Hauptunterschiede zwischen Ladung und Masse sind:

(1) Masse gibt es nur in einer Art, Ladung in zwei Arten. Alle Masse wird von allen anderen Massen angezogen. Wie Ladungen abstoßen, anders als Ladungen anziehen.

(2) Die Ladungskräfte sind enorm größer als die Gravitationskräfte. Reiben Sie sich mit einem Ballon die Haare und kleben Sie ihn an die Decke. Die Ladungskräfte in diesem Ballon reichen aus, um die Anziehungskraft eines Objekts von der Größe der Erde zu überwinden! (Allerdings sind Entfernungen relevant. Ihr Ballon ist Tausende von Metern vom Erdmittelpunkt entfernt und sehr nahe an der Decke.) Die Kraft zwischen den Massen ist absurd klein im Vergleich zur Kraft zwischen den Ladungen.

(3) Die Ladung ist im Vergleich zur Masse extrem leicht zu bewegen. Die Bewegung der Ladung durch einen Leiter ist ein wesentlicher Teil der Lichtgeschwindigkeit. (Die Bewegung einzelner geladener Partikel kann langsam sein. Stellen Sie sich vor, Sie drehen einen Wasserhahn an einem sehr langen, bereits mit Wasser gefüllten Schlauch. Die Druckwelle, die das geschäftliche Ende des Schlauchs mit Wasser überschüttet, wandert viel schneller den Schlauch hinunter als das Wasser aus dem Wasserhahn kommt.)

Elektrische Ladung ist die physikalische Eigenschaft von Materie, die dazu führt, dass sie in der Nähe anderer elektrisch geladener Materie eine Kraft erfährt.

Klingt für mich nach einer ziemlich guten Definition. Um Richard Feynman zu zitieren:

"Wir können nichts genau definieren! Wenn wir es versuchen, geraten wir in die Lähmung des Denkens, die bei Philosophen auftritt, die sich gegenüber sitzen und zu einander sagen: 'Sie wissen nicht, wovon Sie sprechen!' Der zweite sagt: "Was meinst du mit wissen? Was meinst du mit reden? Was meinst du mit dir?", Und so weiter. "

Ernsthafter jedoch; In der klassischen Physik gibt es zwei wichtige Kräfte. Die Gravitationskraft, mit der Sie wahrscheinlich vertraut sind. Es ist der Grund, warum die Sonne in der Galaxie umläuft, der Grund, warum die Erde die Sonne umläuft, und der Grund, warum die Menschen in China nicht von der Erde fallen. Sie können die Gravitationskraft zwischen zwei Objekten mit wobei eine Konstante ist und die Masse der beiden Körper ist undGm1m2rFelec=Cq1q

Sehen Sie die Symmetrie dort! Ladung ist für die elektrische Kraft, Masse für die Gravitationskraft! Es gibt einige Beispiele, wie die Tatsache, dass die Ladung sowohl in Plus- als auch in Minus-Geschmacksrichtungen vorliegt, während die Masse nur positiv sein kann, aber machen Sie sich vorerst keine Sorgen darüber.

Viel Glück bei Ihrem Projekt!

Eine Sache, die mich einschüchtert und einschüchtert, ist die, was der Begriff Charge bedeutet.

Zuerst ein bisschen Hintergrund ...

Derzeit glauben wir, dass es angesichts der bisherigen Beobachtungen und experimentellen Ergebnisse vier " fundamentale Wechselwirkungen " gibt und die elektromagnetische Wechselwirkung eine dieser vier ist.

Was ist eine grundlegende Interaktion ? Aus dem verlinkten Wikipedia-Artikel:

Grundlegende Wechselwirkungen, die auch als fundamentale Kräfte oder interaktive Kräfte bezeichnet werden, werden in der fundamentalen Physik als Muster von Beziehungen in physikalischen Systemen modelliert, die sich im Laufe der Zeit entwickeln und sich nicht auf Beziehungen zwischen grundlegenderen Entitäten reduzieren lassen .

Stellen Sie sich vor, Sie beobachten, dass sich zwei Objekte gegenseitig anziehen oder abstoßen, diese Objekte jedoch keine anderen Objekte anziehen oder abstoßen. In einem Versuch, dies zu erklären oder zu modellieren , könnten Sie die Hypothese aufstellen, dass die beiden interagierenden Objekte eine Eigenschaft haben, die die anderen Objekte nicht haben. Sie können diese Unterkunft auch als kostenpflichtig bezeichnen . Sie könnten nach zusätzlichen Beobachtungen weiter die Hypothese aufstellen, dass es zwei Arten gibt und dass "entgegengesetzte Ladungen anziehen" und "gleiche Ladungen abstoßen".

In einigen Fällen kann die Wechselwirkung durch ein anderes bekanntes Phänomen erklärbar sein, oder es kann sein, dass wir die Wechselwirkung einfach als gegeben und das Beste, was wir tun können, ist , die Wechselwirkung zu modellieren, ohne sie mit etwas zu erklären. grundlegender '.

Das machen wir mit elektrischer Ladung und der elektromagnetischen Wechselwirkung. Wir beobachten es und versuchen, es mathematisch zu modellieren und Begriffe wie elektrische Ladung und elektrisches Feld usw. zu verwenden.

Irgendwann entdecken wir möglicherweise eine andere, grundlegendere "Schicht" zur Realität und können die Frage "Was ist elektrische Ladung?" Beantworten. in diesen Begriffen.

Einige Theoretiker stellen sich beispielsweise vor, dass elektrische Ladung tatsächlich ein Schwingungsmodus einer grundlegenden 1D-Entität ist - eine supersymmetrische Superfolge - die in 10 oder 11 Dimensionen "lebt", von denen 3 unsere "gewöhnlichen" räumlichen Dimensionen sind.

Das führt aber wirklich nur zur Frage "Aber was ist das grundlegendere Zeug?" Was ist ein supersymmetrischer Superstring?

An diesem Punkt ist es am besten, sich nicht zu fragen, was elektrische Ladung ist , sondern sich zu fragen, wie sie funktioniert , z. B. das Coulombsche Gesetz .

Wenn Sie sich für das Erlernen der praktischen Elektronik interessieren, müssen Sie sich auf die Schaltkreistheorie konzentrieren, bei der es mehr um Spannung und Strom als um elektrische Ladung geht.

Ich finde es hilfreich, Ladung als eine Sache zu betrachten , in der Art, dass "ein Elektron einem Stück Ladung entspricht". Ich glaube nicht, dass viele Konzepte in der Elektronik direkt dem Konzept eines solchen physischen Objekts entsprechen.

Wenn Ladung eine Sache ist , beschreibt „Spannung“ die mit einer bestimmten Ladung verbundene Energiemenge (möglicherweise analog dazu, wie ein Objekt heiß oder kalt sein könnte) und „Strom“ die Ladungsmenge, die in einem gegebenen Draht durchfließt Zeit. Die Spannung an einem Kondensator ist proportional zur Ladungsmenge, die auf seinen Platten gespeichert ist, wobei die Proportionalitätskonstante die Größe des Kondensators ist. Und so weiter.

Das ist immens simpel, aber vielleicht ist es ein nützliches Modell für den Einstieg.

Hinzufügen zu Olins mentalem Bild.

Stellen Sie sich die Batterie oder das Netzteil als etwas vor, das Elektronen von einer Seite aufnehmen und auf der anderen stapeln kann, sodass Sie an einem Ende des Stromkreises einen Hunger und auf der anderen Seite einen Überschuss haben. Die ausgehungerte Seite beginnt dann, diese losen Elektronen von den Atomen an diesem Ende des Stromkreises abzuziehen, was zu einem Wellen- oder Ketteneffekt führt. Wie eine Eimerbrigade springen die losen Elektronen von Atom zu Atom auf die ausgehungerte Seite der Batterie zu, und wie Sie erraten können, folgen Sie diesem Kreis bis zum anderen Ende der Batterie, wo die Atome zu viele Elektronen haben gerne verteilen sie sie an die atome im kreislauf, die sie dann weitergeben. Je mehr die Batterie ein Ende aushungern und das andere überladen kann, desto schneller versuchen die Atome im Stromkreis zu kompensieren, indem sie diese Ersatzteile im Stromkreis bewegen. Der Fluss dieser Ersatzteile um den Stromkreis ist Strom. Die Batterie mit einem Überschuss an einem Ende und einem Hunger am anderen Ende ist Spannung.

Wie hungert die Batterie nun ein Ende der Elektronen und gibt sie an das andere weiter? Nun, das ist die Magie der Batterien und eine andere Frage. Manchmal ist es eine Sache der Chemie, ein Nebeneffekt chemischer Reaktionen. Aber es kommt auf die Batterietechnologie an. Und was ist, wenn es sich nicht um eine Batterie handelt, sondern um eine Netzsteckdose? Noch eine gute Frage.

Ich finde es am einfachsten, sich den Elektronenfluss so vorzustellen, wie man sich Wasser in Rohren vorstellt, was man sich vorstellen kann, weil man höchstwahrscheinlich Rohre oder Schläuche und Wasser erlebt hat. Wasser wird von einem Ende der Batterie zum anderen gepumpt, durch das Rohr (Kreislauf) geschoben und landet im ausgehungerten Ende der Pumpe, um erneut durchgeschoben zu werden. Wir verlieren dabei ein wenig Wasser, so dass die Pumpe mit der Zeit nicht mehr genug Wasser hat, um das Ding zum Laufen zu bringen (die Batterie ist verbraucht). Widerstände sind nur Knicke im Stromkreis, die das Wasser verlangsamen. Größere Drähte sind wie ein größeres Rohr, durch das Sie mehr Wasser befördern können. Die Geschwindigkeit des Wassers ist die Strömung, hmmm ... und so weiter.

Die genaueste Antwort wäre "niemand weiß". Wir können jedoch immer noch seine Eigenschaften untersuchen.

Wir können die ganze Welt in Feldern modellieren. Ein Feld ist wie eine ausgestreckte Gummiplatte. Das Blatt muss nicht flach sein; an einigen Stellen kann es sich erheben und an anderen Stellen kann es abfallen. Diese Abweichungen wirken wie Ladung. Natürlich ist die reale Welt 3D, aber ein Blatt ist nur ein 2D-Modell.

Es gibt verschiedene Arten von Feldern, je nachdem, wie sich ihre Ladung verhalten kann.

Es gibt ein Feld, in dem die Ladung nur in eine Richtung erfolgen kann, zum Beispiel kann das Blatt nur aufwärts gerichtete Erhebungen aufweisen, keine abwärts gerichteten Einbrüche. Wir nennen dieses Feld die Schwerkraft, und diese Einwegladung wird Masse genannt. Zwei Massen (Unebenheiten) ziehen sich immer an, aber die Masse ist ziemlich schwach: Die Unebenheiten sind nicht sehr hoch. Aus diesem Grund kann sich ein winziger Raketenantrieb von der Erde entfernen und die Masse des gesamten Planeten überwältigen. Da jedoch alle Unebenheiten gleich verlaufen, werden sie sich immer aufbauen, was zu riesigen Strukturen wie Galaxien führt. Der einzige Grund, warum nicht alles zu einem großen Klumpen zusammengezogen ist, ist, dass sich das Universum ausdehnt, wodurch sich alles schneller ausbreitet, als die Schwerkraft es zusammenklumpen kann.

Es gibt ein anderes Feld, in dem die Ladung "in zwei Richtungen" erfolgen kann, zum Beispiel nach oben gerichtete Stöße und nach unten gerichtete Einbrüche. Dies ist das elektromagnetische Feld, auf dem die Elektronik basiert. Die Ladung in diesem Feld wird "elektrische Ladung" oder einfach "Ladung" genannt, und wir unterscheiden zwischen den beiden "Richtungen", indem wir eine "positive" und die andere "negative" Ladung nennen. Diese Ladungen sind stärker als die Masse, was wir sehen können, wenn wir einen geladenen Stab zum Aufnehmen von Papierstücken verwenden. Im Gegensatz zur Masse stoßen sich jedoch ähnliche Ladungen gegenseitig ab (positiv-positiv oder negativ-negativ), und entgegengesetzte Ladungen ziehen sich an. Dies führt dazu, dass sich elektrische Ladungen vermischen, wie beispielsweise weiße Farbe mit schwarzer Farbe, so dass das Ergebnis „neutral“ ist und sich auf sehr große (galaktische) Maßstäbe nicht viel auswirkt. Jedoch, Die Quantenphysik verhindert, dass sich alles vollständig vermischt. Wenn wir genau hinschauen, gibt es kleine, unteilbare Klumpen positiver und negativer Ladung. Dies sind normalerweise Elektronen und Protonen, aber sie sind in kleinen neutralen Klumpen, die Atome genannt werden, miteinander vermischt. In der Elektronik dreht sich alles darum, Elektronen zwischen Atomen hin und her zu bewegen (beachten Sie, dass das Abziehen eines Elektrons von einem Atom nicht das gleiche ist wie das Aufteilen des Atoms, was etwas anderes bedeutet!).

Es gibt eine andere Art von Feld, in dem die Ladung in drei "Richtungen" gehen kann. Dies wird als (starkes) Kernfeld bezeichnet und verhält sich sehr seltsam. Die Ladung dieses Feldes wird als "Farbe" bezeichnet, wobei die "Richtungen" als "Rot", "Grün" und "Blau" bezeichnet werden. Beachten Sie, dass dies nur erfundene Namen sind, wie "positiv" und "negativ", um sicherzustellen, dass alle über dasselbe reden. Die Wörter selbst bedeuten nichts.

Wenn wir uns diese Felder als Gummiplatten vorstellen, können wir sie übereinander stapeln. In der Ladung wird es Muster geben: Die Erhebung richtet sich normalerweise aus, so dass sich zum Beispiel eine elektrische Ladung mit einer Masse bewegt. Wir nennen diese Muster "Fermionen" und geben einige Namen wie "Elektronen", "Pionen" usw.

Wir können auch Wellen auf den Laken machen. Wellen auf der elektromagnetischen Platte entsprechen Lichtwellen.

Ein anderes Feld wird normalerweise als "schwaches Kernfeld" bezeichnet, aber die jüngste Entdeckung des Higgs-Bosons zeigt, dass dies tatsächlich Teil des elektromagnetischen Feldes sein kann (eine Theorie, die als "elektroschwaches" Feld bekannt ist).

Eine Ladung ist eine Eigenschaft, die einige der Elementarteilchen haben. Wie das Elektron (das eine negative Ladung hat) und das Proton (das eine positive Ladung hat).

Die Ladungen werden nach einem französischen Wissenschaftler in Coulomb (KOOLON) gemessen. Das Elektron hat -1,6 * 10 ^ -19 C (negative Ladung) und das Proton hat + 1,6 * 10 ^ 19 C.

Ladungen (oder Teilchen, die diese Ladungen haben) mit entgegengesetzten Polaritäten ziehen sich an und diejenigen mit denselben Polaritäten stoßen sich gegenseitig ab. "Warum" auf dieser Ebene zu fragen ist wie zu fragen, warum das Universum existiert, damit die Dinge von hier aus philosophisch werden. So funktioniert das Universum. Also ja ... Wir wissen nicht, warum eine Ladung existiert oder wie ... oder was es genau ist. Wir nennen es einfach eine "Eigenschaft". Und wir beschreiben nur, was es tut oder wie es sich verhält. Beachten Sie, dass wir die Polaritäten der Ladungen beliebig vertauschen könnten (ein Elektron würde eine positive Ladung tragen und ein Proton würde eine negative Ladung tragen), und alles wird weiterhin wie zuvor funktionieren. Weil es immer noch eine gültige Beschreibung ist.

Ladung ist keine Eigenschaft des Atoms. Atome (in ihrem nicht ionisierten Zustand) sind alle neutral (sie haben keine Nettoladung: Anzahl der Elektronen == Anzahl der Protonen). Wenn ein Atom nun irgendwie ein Elektron verliert, ist die Anzahl der positiven Ladungen (von Protonen) höher als Die Anzahl der negativen Ladungen lässt darauf schließen, dass das Atom (jetzt Ion genannt / ionisiert) eine positive Ladung trägt!

Ein Strom ist ein Ladungsfluss. Einige Beispiele dafür wären:

Der Elektronenfluss in einem Metall (negative Ladungen) wird als Strom in einem Kupferdraht gemessen.

Der Ionenfluss (die zuvor genannten ionisierten Atome) ist der Strom in elektrolytischen Lösungen.

Angenommen, Sie haben ein Partikel oder eine Gruppe von Partikeln. Erstellen Sie eine geschlossene Gaußsche Oberfläche. Dann kann Ladung als das Oberflächenintegral des elektrischen Feldflusses durch die Gaußsche Oberfläche geteilt durch die Permittivitätskonstante definiert werden. Ich weiß , das ist nicht das, was Sie suchen (es ist eindeutig auf dem Kopf zu sein , über zu gehen) , aber ich dachte , es könnte eine gute Ergänzung zu den anderen Antworten hier, die tun Ihre Frage beantworten. Mit anderen Worten, Ladung ist das Ausmaß, in dem etwas in einer nicht neutralen konstanten Form existiert.