„positive Ladung“ – Versionsunterschied
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Eine positive Ladung entsteht, wenn ein Körper oder Teilchen einen Elektronenmangel aufweist, also weniger Elektronen als Protonen besitzt | Eine positive Ladung entsteht, wenn ein Körper oder Teilchen einen Elektronenmangel aufweist, also weniger Elektronen als Protonen besitzt | ||
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Zusammenfassend: Ein Objekt ist positiv geladen, wenn es "Elektronen abgegeben" hat. | Zusammenfassend: Ein Objekt ist positiv geladen, wenn es "Elektronen abgegeben" hat. | ||
Tatsächlich hätte es den Strom in typischen Situationen etwas einfacher gemacht, Elektronen positiv zu nennen, weil sich die Ladungsträger in Richtung des Stroms bewegen würden. | |||
Ich habe das woanders gepostet, aber hier ist eine weitere interessante Tatsache: Es stellt sich heraus, dass die Tatsache, dass wir Elektronen und Protonen "elektrische" Ladungen nennen, anstatt magnetische, auch teilweise auf Konvention beruht. Mit anderen Worten, wenn wir sagen, dass magnetische Ladungen "nicht existieren", ist das nicht ganz technisch korrekt: | |||
<nowiki>https://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_monopole#Duality_transformation</nowiki> | |||
Erlauben Sie mir, das zu erklären: | |||
Die meisten von uns sind mit der Tatsache vertraut, dass Elektronen eine "negative" elektrische Ladung und Protonen eine "positive" elektrische Ladung haben, was lediglich eine Frage der Konvention ist. Wenn wir plötzlich entscheiden würden, dass das Gegenteil der Fall sein sollte, dass Elektronen positiv und Protonen negativ sein sollten, und gleichzeitig auch die Definitionen von elektrischen und magnetischen Feldern so ändern würden, dass E -> -E und B -> -B, d.h. wir setzen auch ein Minuszeichen auf alle elektromagnetischen Felder, dann heben sich alle Minuszeichen am Ende auf, und alle physikalischen Vorhersagen des Elektromagnetismus (die Bewegungen von Ladungen usw.) bleiben unverändert. | |||
Wenn wir nun mit einer leicht modifizierten Version der Maxwell-Gleichungen arbeiten, die die Möglichkeit magnetischer Ladungen zulässt (mit anderen Worten, wir gehen nicht automatisch davon aus, dass div B = 0 ist), dann hat diese allgemeinere Version der Maxwell-Gleichungen tatsächlich eine noch breitere Symmetrie - es ist möglich, elektrische Ladungen als magnetische Ladungen umzubenennen und umgekehrt. Zum Beispiel kann ich entscheiden, dass Elektronen und Protonen keine elektrischen Ladungen sind, sondern tatsächlich magnetische Ladungen, und solange ich die entsprechende Änderung E -> B und B -> -E vornehme, heben sich alle Änderungen wieder auf, und alle physikalischen Vorhersagen sind gleich! Diese Dualitätssymmetrie bedeutet, dass es tatsächlich teilweise Konvention ist, ob wir die uns bekannten elektromagnetischen Teilchen als "elektrische" oder "magnetische" Ladungen bezeichnen. | |||
Was ist also die korrekte Aussage über den experimentellen Stand der Suche nach magnetischen Monopolen? Was tatsächlich wahr ist und '''keine''' Frage der Konvention ist, ist, dass jedes geladene Teilchen, das wir jemals entdeckt haben, das gleiche '''Verhältnis''' von magnetischer zu elektrischer Ladung hat. Um die Dinge zu vereinfachen, haben wir dieses Verhältnis auf Null gesetzt und damit die Konvention akzeptiert, dass alle geladenen Teilchen eine magnetische Ladung von Null haben. | |||
Wenn Sie mehr darüber lesen möchten, hat Jacksons Lehrbuch über Elektromagnetismus eine Behandlung des Themas, und ich glaube, sein Lehrbuch ist die Quelle, die für den von mir verlinkten Wikipedia-Artikel aufgeführt ist. | |||
Zur Erläuterung: Wenn wir Protonen als negativ und Elektronen als positiv betrachten würden, würde sich die Physik nicht ändern. Obwohl wir hier und da möglicherweise Vorzeichen in Gleichungen ändern müssten. Insbesondere würden konventioneller Strom und physikalischer Strom jetzt beide in die gleiche Richtung fließen (d. h. von positiv nach negativ), daher müssen bestimmte Vorzeichen in vielen Gleichungen umgedreht werden. | |||
'''edit''': Nebenbei bemerkt, warum haben wir zwei Arten von Strömen, konventionell und physikalisch, die entgegengesetzte Richtungen haben? Ehrlich gesagt, ein Fehler, der schon vor langer Zeit hätte behoben werden sollen (spätestens im 19. Jahrhundert), aber Wissenschaftler und Ingenieure haben es nie geschafft, ihn zu beheben. (Es gibt viele ähnliche Probleme in vielen MINT-Bereichen und das ist eines meiner Steckenpferde. Daher sind meiner Meinung nach, wenn Leute MINT-Kurse als schwierig empfinden, Wissenschaftler/Ingenieure/Mathematiker selbst mitverantwortlich). | |||
=== https://www.reddit.com/user/Oznog99/ === | |||
Protonen können nicht fließen. Sie verlassen niemals den Kern, und wenn sich der Kern bewegt, bewegt sich das gesamte Atom und somit auch der Leiter selbst. | |||
In der Halbleiterelektronik haben wir ein verwirrendes Konzept von Ladungsträgern, "n-Typ" und "p-Typ" Gittermaterialien. Das impliziert irgendwie, dass Protonen sich bewegen könnten, aber das ist überhaupt nicht der Fall. Unbeweglich wie immer. Vielmehr kann das p-Typ-Gittermaterial (eine Substanz aus kombinierten Atomen, kein Atom) ein Elektron verlieren, kann jedoch '''kein''' Elektron gewinnen. Diese Bewegung nennen wir ein "Loch", aber das ist nur eine Vakanz, die in benachbarten Atomen entsteht, wenn das Elektron aufnimmt und verlässt, anstatt eine Bewegung eines Protons. n-Typ-Material kann ein Elektron gewinnen, aber kein Elektron verlieren. Beide sind unähnlich zu reinem Kupfer, das Elektronen gewinnen oder verlieren kann. | |||
Wenn man n-Typ und p-Typ physisch gegeneinanderstellt und Kupferdraht an beide Seiten anschließt, passiert etwas Bizarres und verblüffend Nützliches: | |||
# Elektronen können frei durch das Kupfer -> n-Typ -> p-Typ -> Kupfer fließen, was nicht bemerkenswert ist. | |||
# Wenn man die Spannungsquelle umkehrt, versuchen Elektronen, von Kupfer -> p-Typ zu fließen, hören dann aber auf. p-Typ kann keine Elektronen an ein n-Typ abgeben, an das es physisch angeschlossen ist. Also fließt auf diese Weise KEIN Strom. | |||
DAS ist jetzt eine Diode! | |||
Version vom 2. Februar 2026, 18:40 Uhr
vgl. negative Ladung
Was ist eine positive Ladung? (Gemini KI)
Eine positive Ladung entsteht, wenn ein Körper oder Teilchen einen Elektronenmangel aufweist, also weniger Elektronen als Protonen besitzt
Sie ist eine der zwei Grundarten elektrischer Ladung, wobei Protonen im Atomkern positiv geladen sind. Positive Ladungen ziehen negative Ladungen an und stoßen sich gegenseitig ab.
Kernfakten zur positiven Ladung:
- Definition: Es herrscht ein Überschuss an Protonen bzw. ein Mangel an Elektronen (negativen Ladungsträgern).
- Ursprung: Positive Ladungsträger sind Protonen (im Atomkern) oder positiv geladene Ionen.
- Verhalten: Gleiche Ladungen (plus/plus) stoßen sich ab; ungleiche Ladungen (plus/minus) ziehen sich an.
- Beispiel: Bei der Reibung von Glas an Seide wird das Glas positiv geladen, da Elektronen auf die Seide übertragen werden.
- Einheit: Die Ladungsmenge wird in Coulomb (C) gemessen.
Zusammenfassend: Ein Objekt ist positiv geladen, wenn es "Elektronen abgegeben" hat.
Tatsächlich hätte es den Strom in typischen Situationen etwas einfacher gemacht, Elektronen positiv zu nennen, weil sich die Ladungsträger in Richtung des Stroms bewegen würden.
Ich habe das woanders gepostet, aber hier ist eine weitere interessante Tatsache: Es stellt sich heraus, dass die Tatsache, dass wir Elektronen und Protonen "elektrische" Ladungen nennen, anstatt magnetische, auch teilweise auf Konvention beruht. Mit anderen Worten, wenn wir sagen, dass magnetische Ladungen "nicht existieren", ist das nicht ganz technisch korrekt:
https://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_monopole#Duality_transformation
Erlauben Sie mir, das zu erklären:
Die meisten von uns sind mit der Tatsache vertraut, dass Elektronen eine "negative" elektrische Ladung und Protonen eine "positive" elektrische Ladung haben, was lediglich eine Frage der Konvention ist. Wenn wir plötzlich entscheiden würden, dass das Gegenteil der Fall sein sollte, dass Elektronen positiv und Protonen negativ sein sollten, und gleichzeitig auch die Definitionen von elektrischen und magnetischen Feldern so ändern würden, dass E -> -E und B -> -B, d.h. wir setzen auch ein Minuszeichen auf alle elektromagnetischen Felder, dann heben sich alle Minuszeichen am Ende auf, und alle physikalischen Vorhersagen des Elektromagnetismus (die Bewegungen von Ladungen usw.) bleiben unverändert.
Wenn wir nun mit einer leicht modifizierten Version der Maxwell-Gleichungen arbeiten, die die Möglichkeit magnetischer Ladungen zulässt (mit anderen Worten, wir gehen nicht automatisch davon aus, dass div B = 0 ist), dann hat diese allgemeinere Version der Maxwell-Gleichungen tatsächlich eine noch breitere Symmetrie - es ist möglich, elektrische Ladungen als magnetische Ladungen umzubenennen und umgekehrt. Zum Beispiel kann ich entscheiden, dass Elektronen und Protonen keine elektrischen Ladungen sind, sondern tatsächlich magnetische Ladungen, und solange ich die entsprechende Änderung E -> B und B -> -E vornehme, heben sich alle Änderungen wieder auf, und alle physikalischen Vorhersagen sind gleich! Diese Dualitätssymmetrie bedeutet, dass es tatsächlich teilweise Konvention ist, ob wir die uns bekannten elektromagnetischen Teilchen als "elektrische" oder "magnetische" Ladungen bezeichnen.
Was ist also die korrekte Aussage über den experimentellen Stand der Suche nach magnetischen Monopolen? Was tatsächlich wahr ist und keine Frage der Konvention ist, ist, dass jedes geladene Teilchen, das wir jemals entdeckt haben, das gleiche Verhältnis von magnetischer zu elektrischer Ladung hat. Um die Dinge zu vereinfachen, haben wir dieses Verhältnis auf Null gesetzt und damit die Konvention akzeptiert, dass alle geladenen Teilchen eine magnetische Ladung von Null haben.
Wenn Sie mehr darüber lesen möchten, hat Jacksons Lehrbuch über Elektromagnetismus eine Behandlung des Themas, und ich glaube, sein Lehrbuch ist die Quelle, die für den von mir verlinkten Wikipedia-Artikel aufgeführt ist.
Zur Erläuterung: Wenn wir Protonen als negativ und Elektronen als positiv betrachten würden, würde sich die Physik nicht ändern. Obwohl wir hier und da möglicherweise Vorzeichen in Gleichungen ändern müssten. Insbesondere würden konventioneller Strom und physikalischer Strom jetzt beide in die gleiche Richtung fließen (d. h. von positiv nach negativ), daher müssen bestimmte Vorzeichen in vielen Gleichungen umgedreht werden.
edit: Nebenbei bemerkt, warum haben wir zwei Arten von Strömen, konventionell und physikalisch, die entgegengesetzte Richtungen haben? Ehrlich gesagt, ein Fehler, der schon vor langer Zeit hätte behoben werden sollen (spätestens im 19. Jahrhundert), aber Wissenschaftler und Ingenieure haben es nie geschafft, ihn zu beheben. (Es gibt viele ähnliche Probleme in vielen MINT-Bereichen und das ist eines meiner Steckenpferde. Daher sind meiner Meinung nach, wenn Leute MINT-Kurse als schwierig empfinden, Wissenschaftler/Ingenieure/Mathematiker selbst mitverantwortlich).
Protonen können nicht fließen. Sie verlassen niemals den Kern, und wenn sich der Kern bewegt, bewegt sich das gesamte Atom und somit auch der Leiter selbst.
In der Halbleiterelektronik haben wir ein verwirrendes Konzept von Ladungsträgern, "n-Typ" und "p-Typ" Gittermaterialien. Das impliziert irgendwie, dass Protonen sich bewegen könnten, aber das ist überhaupt nicht der Fall. Unbeweglich wie immer. Vielmehr kann das p-Typ-Gittermaterial (eine Substanz aus kombinierten Atomen, kein Atom) ein Elektron verlieren, kann jedoch kein Elektron gewinnen. Diese Bewegung nennen wir ein "Loch", aber das ist nur eine Vakanz, die in benachbarten Atomen entsteht, wenn das Elektron aufnimmt und verlässt, anstatt eine Bewegung eines Protons. n-Typ-Material kann ein Elektron gewinnen, aber kein Elektron verlieren. Beide sind unähnlich zu reinem Kupfer, das Elektronen gewinnen oder verlieren kann.
Wenn man n-Typ und p-Typ physisch gegeneinanderstellt und Kupferdraht an beide Seiten anschließt, passiert etwas Bizarres und verblüffend Nützliches:
- Elektronen können frei durch das Kupfer -> n-Typ -> p-Typ -> Kupfer fließen, was nicht bemerkenswert ist.
- Wenn man die Spannungsquelle umkehrt, versuchen Elektronen, von Kupfer -> p-Typ zu fließen, hören dann aber auf. p-Typ kann keine Elektronen an ein n-Typ abgeben, an das es physisch angeschlossen ist. Also fließt auf diese Weise KEIN Strom.
DAS ist jetzt eine Diode!