Im vergangen Artikel habe ich grob vorgestellt, wie ein Atom aufgebaut ist. Oder besser gesagt, wie man sich den Aufbau eines Atoms anhand eines sehr einfachen Modells erklären kann. Dieses einfache Modell reicht in vielen Fällen aus, um sich die Gesetzmäßigkeiten in der Elektrotechnik zu erklären.
Für die Elektrotechnik sind die Protonen, also die positiv geladenen Teilen, vor allem aber die Elektronen, die negativ geladenen Teilchen wichtig.
Positive und negativ geladene Teilchen ziehen sich an. Dieser Effekt wird in der Elektrotechnik genutzt. Er ist quasi die Grundlage der Elektrotechnik.
Protonen sind fest im Atomkern verankert. Durch die Trennung der beweglichen Elektronen von den Protonen entsteht durch die Anziehung eine Kraft auf das Elektron in Richtung des Protons.
Das elektrische Feld
Wenn man nun mehrere Elektronen von den Protonen trennt und verhindert, dass die Elektronen wieder zurückfließen, entsteht ein elektrisches Feld.
Dieses elektrische Feld kann man dadurch nachweisen, indem man eine Probeladung in dieses elektrisches Feld bringt und dann die Kraft auf diese Probeladung untersucht. Man kann z.B. ein Elektron in das elektrische Feld bringen, das dann von den Protonen angezogen und von den anderen Elektronen abgestoßen wird.
Je nach Abstand dieser Probeladung von den positiv geladenen Protonen, bzw. auch von anderen negativ geladenen Elektronen ist die Kraft auf die Probeladung unterschiedlich groß.
Die Probeladung befindet sich je nach Abstand auf einem unterschiedlichen elektrischen Potential.
Die elektrische Spannung
Der Unterschied zwischen zwei unterschiedlichen elektrischen Potentialen wird als elektrische Spannung bezeichnet.
Im Video werden die Begriffe elektrisches Potential und elektrische Spannung anhand der Analogie zum Gravitationsfeld der Erde und der potentiellen Energie eines Masse erklärt.
Das Video
Wie geht’s weiter
Im nächsten Artikel werden die Elektronen nicht mehr festgehalten, sondern erhalten die Möglichkeit, sich frei zu bewegen. Durch die Kraft zwischen Protonen und Elektronen bewegen sie sich in eine Richtung. Das ist der elektrische Strom.