Was ist eine Umzugsgebühr?

Eine sich bewegende Ladung ist eine informelle Art, sich auf ein geladenes Objekt zu beziehen, das seine Position in Bezug auf einen bestimmten Beobachter ändert. Sich bewegende Ladungen unterscheiden sich deutlich von stationären darin, dass sie Magnetfelder erzeugen. Da sich ein Objekt relativ zu einem Beobachter bewegen kann, während es relativ zu einem anderen stationär bleibt, ist es für verschiedene Beobachter möglich, unterschiedliche Werte für dasselbe Magnetfeld zu messen. Diese Beobachtung war eine Motivation, die Albert Einstein veranlasste, 1905 seine spezielle Relativitätstheorie zu formulieren.

Elektrischer Strom ist ein häufiges Beispiel für sich bewegende Ladung. Wenn ein Draht an eine Batterie angeschlossen wird, bewirkt das von der Batterie aufrechterhaltene elektrische Feld auf natürliche Weise, dass sich Elektronen im Draht bewegen. Während Elektronen für den Ladungstransport entlang der Drähte verantwortlich sind, bewegen größere Ionen die Ladung innerhalb der Batterie. Negative Ionen bewegen sich vom Pluspol einer Batterie zum Minuspol und positive Ionen bewegen sich in die entgegengesetzte Richtung. Auf diese Weise wirkt eine Batterie wie eine Pumpe, die Strom um einen Stromkreis schiebt.

Die Bewegung von Ladungen in der Schaltung erzeugt ein Magnetfeld. Obwohl Schulkinder häufig den Eindruck haben, dass die Leistung eines Stromkreises in der Bewegung der Elektronen im Draht liegt, liegt die Nützlichkeit eines Stromkreises in allen außer den grundlegendsten Anwendungen in den erzeugten elektromagnetischen Feldern. Die moderne Technologie nutzt diese Felder auf vielfältige Weise, insbesondere um Elektromagnete anzutreiben, die für den Betrieb von Elektromotoren von entscheidender Bedeutung sind.

Sich bewegende Ladungen sind nicht nur die Ursache von Magnetfeldern, sondern werden auch von ihnen beeinflusst. Durch ein Magnetfeld wird eine sich bewegende Ladung gekrümmt, und je höher ihre Geschwindigkeit ist, desto mehr Kraft übt das Magnetfeld auf die sich bewegende Ladung aus. Auf diese Weise kann der Strom in einem Stromkreis den Strom in einem anderen beeinflussen. Transformatoren nutzen diesen Effekt, indem sie den Strom in einem Draht nutzen, um einen anderen Strom in einem anderen zu erzeugen. Kraftwerke nutzen eine Variante dieser Idee, um Strom zu erzeugen.

Elektrisch geladene Teilchen üben eine Kraft auf einander aus, so dass Arbeit erforderlich ist, um sich auch ohne Magnetfelder relativ zueinander zu bewegen. Die zum Aufbau einer Ladungssammlung erforderliche Arbeit entspricht der elektrischen Energie des Systems. Zwei positiv geladene Objekte stoßen sich gegenseitig ab, und der Kraftaufwand, um sie gegeneinander zu drücken, kann mit der Energie verglichen werden, die zum Zusammendrücken einer Feder erforderlich ist. Eine Batterie kann qualitativ als ein Paar solcher Federn verstanden werden, und chemische Reaktionen innerhalb der Batterie führen dazu, dass sich Ladungen mit dem gleichen Vorzeichen an beiden Enden sammeln.

ANDERE SPRACHEN

War dieser Artikel hilfreich? Danke für die Rückmeldung Danke für die Rückmeldung

Wie können wir helfen? Wie können wir helfen?