Vorhandene Stromarten und Beispiele

Elektrizität ist die Menge physikalischer Phänomene, die mit elektrischer Ladung verbunden sind. Für ihre Untersuchung können diese Phänomene in zwei Arten unterteilt werden:

• statisch oder elektrostatisch: wenn elektrische Ladungen ruhen.
• Elektrischer Strom: wenn elektrische Ladungen in Bewegung sind.

Elektrische Ladung ist eine Eigenschaft von Materie, ebenso wie Masse. Aber anders als Masse können geladene Teilchen in zwei Klassen eingeteilt werden, positive und negative. Ladungen einer Klasse stoßen sich gegenseitig ab, während sie Mitglieder der anderen Klasse anziehen.

In der Natur sind Elektronen und Protonen Träger elektrischer Ladung. Die Ladung beider ist genau gleich groß, jedoch ist die des Protons positiv und die des Elektrons negativ. Somit erhält ein Körper mit einem Überschuss an Elektronen eine negative Ladung, die gleich der Ladung des Elektrons mal der Anzahl der überschüssigen Elektronen ist.

Elektrostatik

Statische oder elektrostatische Elektrizität ist die Wechselwirkung zwischen elektrischen Ladungen im Ruhezustand. Dies wurde im antiken Griechenland entdeckt, als die Menschen erkannten, dass sie durch Reiben von Bernstein oder Jet gab es eine Art Kraft, die bewirkte, dass das Material Flusen und Teile davon anzog Material.

Elektrostatik kann in verschiedenen Situationen auftreten, wie z. B. Kontakt zwischen Materialien, Druck- oder Temperaturerhöhung oder durch das Vorhandensein einer anderen Ladung. Beim Ladevorgang werden sie jedoch bewegt und verteilt, bis ein neuer Gleichgewichtszustand erreicht ist.

Wenn wir zum Beispiel unsere Schuhe an einem Teppich reiben, fangen wir Elektronen aus dem Teppich ein, was dazu führt, dass wir einen Überschuss an negativer Ladung haben. Wie finden wir es heraus? Wenn wir einen Metallknopf berühren, spüren wir einen Schock oder Schlag, der auf die überschüssige Ladung zurückzuführen ist, die von unserem Körper auf das Metallobjekt springt.

Andere häufige Fälle, in denen elektrostatische Aufladung erzeugt wird, sind das Reiben eines Ballons an den Haaren trocken, wenn wir unser Haar kämmen, fängt der Kamm Elektronen aus dem Haar, oder wenn wir Nylongewebe reiben und wolle.

Statische Aufladungen können in unerwünschten Situationen auftreten und Schäden verursachen. Um dies zu vermeiden, wird die Masseverbindung hergestellt. In Getreidesilos bewirkt die Reibung des Getreides am Metallbehälter, dass sich das Metall positiv und das Getreide negativ auflädt. Wenn die Ansammlung von Ladungen sehr groß ist, kann es einen Funken geben, der Brände oder Explosionen verursachen kann.

Brände an Tankstellen oder Tankstellen können durch Anhäufung statischer Aufladungen verursacht werden. Das Reiben von Gummi oder Reifen auf der Fahrbahn verursacht eine Ansammlung negativer Ladungen in der Karosserie. Wenn das Fahrzeug nicht entladen ist, kann das Verlegen des Kraftstoffschlauchs einen Funken mit katastrophalen Folgen verursachen.

Trotz der merkwürdigen Beispiele der Elektrostatik hat sie wichtige Anwendungen in der Technologie:

• Laserdruck: Statisch wird in Laserdruckern verwendet. In diesem Fall beleuchtet der Laserstrahl die dunklen Bereiche einer Seite und gibt ihr eine negative Ladung. An diesen Bereichen haften positiv geladene Farbpartikel und das Bild wird kopiert.
• Statische Farbe: Fahrzeuge und Flugzeuge werden dank Statik lackiert. Dazu wird der zu lackierende Gegenstand negativ aufgeladen und anschließend die positiv geladene Farbe aufgetragen. Dies ergibt ein glattes und homogenes Finish.

Elektrischer Strom

Elektrischer Strom ist der Nettofluss oder Durchgang elektrischer Ladung durch ein Medium. Es kann als Elektrizität in Bewegung betrachtet werden, die Art von Elektrizität, mit der wir am besten verwandt und vertraut sind.

Die ersten Wissenschaftler, die die Natur des elektrischen Stroms erkannten, waren die Italiener Luigi Galvani (1737-1798) und Alessandro Volta (1745-1827). Die enge Beziehung zwischen elektrischem Strom und Magnetismus wurde von Hans Christian Oersted entdeckt (1777–1851), die später den Engländer Michael Faraday (1791–1867) dazu veranlasste, elektrischen Strom zu erzeugen Magnete.

Die Leitung des elektrischen Stroms hängt vom Widerstand der Materialien gegen Ladungsverschiebung ab, also gilt:

• Isolatoren: Das sind Materialien, die keinen Strom leiten, wie Holz oder Öl.
• Leiter: ermöglichen den Durchgang von Elektrizität, wie Metalle und ionische Lösungen.
• Halbleiter: haben elektrische Eigenschaften zwischen Isolatoren und Leitern, wie Silizium und Germanium.

Das moderne Leben, wie wir es kennen, ist ein Produkt des elektrischen Stroms:

• Betrieb von Haushaltsgeräten,
• Branchen;
• Beleuchtung und Fernwärme;
• Industrielle elektrische Energieverteilungssysteme.

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Verweise

Cevallo, A. (1996). Reden wir über Strom.
Elektrizität. (1986). Salvat Enzyklopädie der Wissenschaft und Technik. Salvat Verlag. Spanien.
Hadzigeorgiou, Y. (2006). Humanisierung des Physikunterrichts durch Geschichtenerzählen: der Fall der aktuellen Elektrizität. Phys. Ed. 41:42. DOI: 10.1088/0031-9120/41/1/003
Jung, h. D., Freedman, R.A. (2009) Universitätsphysik, mit Modern Physics Volume 2. 12. Aufl. Pearson Education, Mexiko.