Wir können sie herstellen, sie transportieren und sie in andere Energieformen umwandeln. Aber die Elektrizität bleibt vor allem ein natürliches Phänomen.
Elektrische Energie:
Elektrische Energie, wie jedwelche andere Energie, ergibt sich durch die Ausführung einer Sache, in diesem Fall vom Elektrischen Strom. Was ist dann, das Elektrische Strom? Ein Fluss von Partikeln, die sich in ein Leiter bewegen, wie zum Beispiel ein metallischer Faden. Diese Partikeln sind Leiter von einer Elektrischen Ladung. Das Studium der Elektrizität beginnt also durch der der Elektrischen Ladungen. Dieser Zweig der Physik heist ,,Elektrostatik''.
Das Prinzip der Elektrostatik:
Schon seit dem Altertum haben die Griechen bemerkt, dass ein Stück gelbes Bernstein, ein Fossilharz, vorausgehend gerieben, konnte sehr leichte Objekte anziehen, wie Holzsplitter, Flaumfeder Der griechische Name für Bernstein, Elektron, findet man bis Heute in dem Wort, dass die ungewöhnliche Eigenschaft nominiert, welche einige Körper haben, andere Körper, nachdem sie gerieben wurden, anzuziehen: elektrisiern. Die Elektrostatik ist der Zweig der Physik, welches sich mit der Erklärung dieses Phänomens beschäftigt. Alle Körper sind aus sehr kleine Partikeln non Materie gebildet, Atome (Abb. 1) genannt. Diese sind aus Atomkerne, Träger von elektrischen positiven Ladungen, gebildet und einer Hülle von noch kleineren Partikeln, Elektronen, Träger von elektrischen negativen Ladungen. In jedwelchen Atom gibt es ein Gleichgewicht zwischen den positiven und negativen Ladungen: deswegen wird das Atom, aus elektrischen Ansicht, als neutral betrachtet.
Ein Atom kann von einen anderen Atom Elektronen annehmen oder sie abgeben.
Die Atome, die Elektronen annehmen, laden sich mit negativer Elektrizität. Die Atome, welche Elekronen abgeben, bleiben mit einem Überschuss von positiven Elektrizität geladen. Dieses Phänomen findet in der Elektrisierung durch Reibung statt.
Elektrische positive und negative Ladungen:
Elektrisch geladen, zieht der Bernstein andere Körper an. Das selbe Phänomen findet auch, wenn ein Plastickkamm die Haare anzieht oder, wenn das Bildschirm des Fernsehers ein Stück Blatt anzieht, statt. Wie kann das erklärbar sein? Die elektrischen negativen
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Ladungen ziehen die positiven Ladungen und stossen andere negativen Ladungen ab. Ebenfals, die positiven Ladungen ziehen die negativen Ladungen an und stossen die
positiven Ladungen ab. Anders gesagt, zwei Körper mit der selben elektrischen Ladungen stossen sich ab; zwei Körper mit entgegengesetzten Ladungen ziehen sich an. Das ist das fundamentale Gesetz der Elektrostatik.
Grosse und kleine elektrische Entladungen:
Um die elektrischen negativen Ladungen von den positiven Ladungen zu trennen muss man einebestimmte Menge von Energie liefern. Aber nur dann, wenn sich die entgegengesetzten Ladungen vereinen, wird diese Energie freigelassen: dieses Phänomen heißt elektrische Entladung (Abb. 2) und es offenbart sich meistens durch einen Funken, eine kurze Erscheinung von Licht, Lärm und Wärme. Solche elektrische Entladungen können auch experimentäl im Laboratorium erzeugt werden, aber sie finden auch in der Natur statt. Wenn wir ein Kleid aus Kunststoff anziehen, können wir eine kleine elektrische Entladung fühlen. Im Dunkeln ist es möglich ein kleines Funken zu bemerken. Wie können wir dieses Phänomen erklären? Die Reibung des Kunststoffes elektrisiert das Kleid, in dem es die positiven Ladungen von den negativen Ladungen trennt. Sobald das Kleid im Kontakt mit der Haut tretet, treffen sich die entgegengesetzten elektrischen Ladungen: in Konsequenz, findet eine elektrische Entladung.
Der Blitz ist eine elektrische Entladung von unglaublichen Maßen, welches zwischen dem Himmel und der Erde stattfindet. Für den Schutz eines Gebäudes von einem Blitz, montiert man auf dessen Dach ein Blitzableiter, ein hohes, spitzes Eisenstiel, mit der Erde, durch einen Eisenkabel, dass von dem Gebäude getrennt ist. Der Funken ist von dem Blitzableiter gefassen und zu der Erde geleitet.
Leiter und Nichtleiter:
Alle Körper können elektrisiert werden durch Reibung, aber die erzeugten elektrischen Ladungen verhandeln sich verschieden, hängend von der Natur des betreffenden Körpers ab: Leiter oder Nichtleiter.
In Nichteiter, Körper aus Plastik oder Holz, bleiben die elektrischen Ladungen in der Seite unterworfen der Reibung und verbreiten sich nicht auf die ganze Oberfläche des Körpers. In Leiter, spezielle Metalle, sind die elektrischen Ladungen beweglich; sie verbreiten sich auf die ganze Oberfläche des Körpers.
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Elektrischer Strom:
Dann, wenn elektrische Ladungen in Bewegung gesetzt werden, bildet sich ein elektrischer Strom.
Der Blitzableiter von einem Blitz berührt, wird von einem elektrischen Strom von sehr großen Intensität überquert. Weil es plötzlich erscheint, kann es nicht benutzt werden. Für die Erhaltung und die Kontrolierung eines elektrischen Stromes, muss man es erst, durch ein Generator, erzeugen, in ein Sromkreis eingeführt und am Ende von einem Empfänger verbraucht.
Die Herstellung des Elektrischen Stromes:
Ein Generator erzeugt elektrische Energie durch die Umwandlung einer anderen Energieform (chemisch, zum Beispiel). Die Baterie ist ein solches Beispiel. Die einfache Baterie ist aus zwei verschiedene Metalltypen gebildet, wie Kupfer und Zink, in ein leitender Mittel gesunken (Salzwasser). Dann, wenn wir die zwei Metalle durch einen äußeren Stromkreis, gebildet von einem leitenden Faden, vereinen, findet in der Baterie eine complexe electrochemische Kettenreaktion. Sie verursachen eine Verschiebung der Elektronen (anders gesagt elektrische Ladungen), welche sich durch den Stromkreis übertragen: der Strom begint zu fließen.
Die zwei Metallen bilden die Elektroden der Baterie, ,,Klemmen'' des Stromkreises genannt. Angefangen von der ersten Baterie im Jahre 1800, und bis zu der trockenen Baterie, sehr verbreitet heute, gib es zahlreiche Baterietypen, gebildet aus Metallen und sehr verschiedenen leitenden Mitteln.
