Ladung

Manche Teile eines Atoms haben eine sogenannte elektrische Ladung. Diese Teilchen nennt man Elementarteilchen. Die bekanntesten geladenen Elementarteilchen sind das Elektron und das Proton.

Protonen sind im Vergleich zu Elektronen riesig gross und traege. Deshalb stelle ich sie im folgenden als Saurier dar.
Elektronen sind ganz klein und schnell. Ich stelle sie zwar als Voegel dar, aber sie sind noch viel schneller (im Vergleich zu den Saurier-Protonen). Deshalb kann man gar nicht mehr erkennen, wo sie wirklich sind. Die Elektronen sind sozusagen um die Protonen verschmiert.


Abbildung 3.1: Saurier und Vogel stellen Proton und Elektron dar

Das seltsame an diesen Tierchen ist, dass die Voegel andere Voegel abstossend finden aber die Saurier sehr gerne moegen. Genauso geht es den Sauriern. Sie moegen die Voegel, aber andere Saurier koennen sie nicht ausstehen. Aus diesem Grund treten Voegel und Saurier in unserem Bild immer paarweise auf.
Im Atom sieht das jetzt so aus:


Abbildung 3.2: Wasserstoffatom

Sobald ein Saurier von einem Vogel umkreist wird, hat er nichts mehr gegen andere Saurier, die ebenfalls von einem Vogel umkreist werden. Eine Herde aus Sauriern, die von Voegeln umkreist wird gibt es durchaus. Die Herde bleibt sogar dann zusammen, wenn der Vogel mal vorubergehend die anderen Saurier umkreist.
Halt , ich habe was unterschlagen: Wo mehrere Saurier sind, gibt es oft auch Baeume.


Abbildung 3.3: Saurier, Voegel und Baume stellen ein Heliumatom dar

Im Atom heissen die Baeume Neutronen, weil sie neutral sind. Sie vertragen sich sowohl mit Protonen als auch mit Elektronen. Im Atom gibt es gleich viele Elektronen wie Protonen. Die positiven und negativen Ladungen gleichen sich aus. Sich bewegende Atome erzeugen daher noch keinen Strom.


Abbildung 3.4: Wasserstoffmolekuel besteht aus zwei Protonen und zwei Elektronen

Wenn man von dieser Saurier- Vogelherde einen Vogel wegfaengt, hat man auf der einen Seite einen Vogel zu viel, auf der anderen Seite ist ein Saurier zu viel. Der Vogel will natuerlich wieder zuruck zum Saurier und der Saurier will wieder einen Vogel.
In der Elektrizitaet entspricht der Vogel einem negativ (-e) geladenen Elektron und die Herde, in der ein Saurier zu viel ist, einem positiv (+e) geladenen Atom . Das geladene Atom heisst Ion.


Abbildung 3.5: Trennung von Elektronen und Protonen erzeugt Ladungen

Eine Batterie hat zwei Seiten. Auf der einen Seite sind zu viele Protonen (Saurier). Das ist der Pluspol. Auf der anderen Seite sind zu viele Elektronen (Voegel).
Sobald man den Stromkreis schliesst, versuchen die Elektronen zu den Protonen zu gelangen. Es fliesst ein Strom.

Abbildung 3.6: Ladungen gleichen sich aus durch Elektronenfluss. Es entsteht ein Strom

Uebrigens: als man die technische Stromrichtung von Plus nach Minus definierte wusste man noch nicht, dass Elektronen negativ geladen sind. Die Elektronenbewegung ist gegen die Stromrichtung.