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Ladungsträger Physik Ladungsträger sind elektrisch geladene Teilchen die elektrische Ladung als physikalische Größe und

Ladungsträger (Physik)

Ladungsträger sind elektrisch geladene Teilchen, die elektrische Ladung als physikalische Größe und fundamentale Eigenschaft von Materie transportieren.

Elektrische Ladung ist als Eigenschaft von Teilchen und Körpern immer an materielle Träger gebunden.

Elektrische Ladung tritt immer in einem positiven oder negativen ganzzahligen Vielfachen der Elementarladung auf. Jedes Proton besitzt genau die Ladung , jedes Elektron die Ladung . Atome enthalten unter Normalbedingungen gleich viel positive wie negative Ladungen; sie sind damit elektrisch neutral und können als ungeladen betrachtet werden.

Der kleinste üblicherweise vorkommende Ladungsträger ist das Elektron; es ist vor allem in Metallen frei verfügbar. In der Halbleiterphysik äußert sich neben dem Vorhandensein eines Elektrons auch das Fehlen eines Elektrons wie ein Ladungsträger,– mit ähnlichem Verhalten, aber mit positiver Ladung. Es trägt die Bezeichnung Defektelektron. Weitere elektrische Ladungsträger sind Ionen, das sind Atome oder Moleküle, die gegenüber einem elektrisch neutralen Zustand ein oder mehrere Elektronen verloren oder zusätzlich angelagert haben.

Ladungsträger können frei beweglich oder fest gebunden sein. Die Materie wird dann als elektrischer Leiter oder Nichtleiter bezeichnet mit einem weiten Übergangsbereich an elektrischer Leitfähigkeit. Ruhende Ladungsträger erzeugen ein elektrisches Feld; in eine gemeinsame Richtung bewegte Ladungsträger werden als elektrischer Strom bezeichnet.

Frei bewegliche Elektronen kommen vor allem in Metallen vor, können aber auch beispielsweise im Vakuum auftreten. Entsprechende Ionen kommen als Elektrolyt in wässrigen Lösungen und Salzschmelzen vor, selten auch in Festkörpern (z. B. in der Nernstlampe), ferner in Gasen und in Plasmen. Freie Elektronen und Ionen werden in Teilchenbeschleunigern verwendet. Mit dem Transport von Ionen in Materie ist eine chemische Veränderung der Materie verbunden, mit dem Transport von Elektronen und Defektelektronen hingegen nicht.

Quarks tragen ebenfalls elektrische Ladung, werden aber als freie Teilchen nicht beobachtet.

Siehe auch Bearbeiten

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. ↑ Horst Bannwarth, Bruno P. Kremer, Andreas Schulz: Basiswissen Physik, Chemie und Biochemie. 2. Aufl., Springer, 2011, S. 85 f
  2. ↑ Adalbert Prechtl: Vorlesungen über die Grundlagen der Elektrotechnik: Band 1. Springer, 1994, S. 52 f
  3. Leonhard Stiny: Grundwissen Elektrotechnik und Elektronik: Eine leicht verständliche Einführung. 7. Aufl., Springer Vieweg, 2018, S. 9
  4. ↑ Karl-Heinz Löcherer, Hans Müller, Thomas Harriehausen, Dieter Schwarzenau: Moeller Grundlagen der Elektrotechnik. 22. Aufl., Vieweg + Teubner, 2011, S. 149
  5. Leonhard Stiny: Grundwissen Elektrotechnik und Elektronik: Eine leicht verständliche Einführung. 7. Aufl., Springer Vieweg, 2018, S. 18
  6. Wolfgang W. Gärtner: Einführung in die Physik des Transistors. Springer, 1963, S. 22
  7. Wolfgang Böge, Wilfried Plaßmann (Hrsg.): Vieweg Handbuch Elektrotechnik: Grundlagen und Anwendungen für Elektrotechniker. 3. Aufl., Vieweg, 2004, S. 253
  8. Hartmut Worch, Wolfgang Pompe, Werner Schatt (Hrsg.): Werkstoffwissenschaft. 10. Aufl., Wiley-VCH, 2011, S. 469
  9. Reinhard Scholz: Grundlagen der Elektrotechnik: Eine Einführung in die Gleich- und Wechselstromtechnik. Hanser, 2018, S. 13
  10. J. Reth: Grundlagen der Elektrotechnik. 4. Aufl., Springer, 1959, S. 13
  11. Herbert Kindler, Klaus-Dieter Haim: Grundzusammenhänge der Elektrotechnik: Ladungen – Felder – Netzwerke. Vieweg, 2006, S. 68
  12. Hans Paetz gen. Schieck: Atome, Kerne, Quarks – Alles begann mit Rutherford: Wie Teilchen-Streuexperimente uns die subatomare Welt erklären. Springer, 2019, S. 39
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Ladungstrager sind elektrisch geladene Teilchen die elektrische Ladung als physikalische Grosse und fundamentale Eigenschaft von Materie transportieren Elektrische Ladung ist als Eigenschaft von Teilchen und Korpern immer an materielle Trager gebunden 1 2 3 Elektrische Ladung tritt immer in einem positiven oder negativen ganzzahligen Vielfachen der Elementarladung e displaystyle e auf 4 Jedes Proton besitzt genau die Ladung e displaystyle e jedes Elektron die Ladung e displaystyle e 2 Atome enthalten unter Normalbedingungen gleich viel positive wie negative Ladungen sie sind damit elektrisch neutral 2 und konnen als ungeladen betrachtet werden 4 Der kleinste ublicherweise vorkommende Ladungstrager ist das Elektron es ist vor allem in Metallen frei verfugbar In der Halbleiterphysik aussert sich neben dem Vorhandensein eines Elektrons auch das Fehlen eines Elektrons wie ein Ladungstrager mit ahnlichem Verhalten aber mit positiver Ladung 5 6 Es tragt die Bezeichnung Defektelektron Weitere elektrische Ladungstrager sind Ionen 7 8 das sind Atome oder Molekule die gegenuber einem elektrisch neutralen Zustand ein oder mehrere Elektronen verloren oder zusatzlich angelagert haben Ladungstrager konnen frei beweglich oder fest gebunden sein Die Materie wird dann als elektrischer Leiter oder Nichtleiter bezeichnet 1 mit einem weiten Ubergangsbereich an elektrischer Leitfahigkeit Ruhende Ladungstrager erzeugen ein elektrisches Feld in eine gemeinsame Richtung bewegte Ladungstrager werden als elektrischer Strom bezeichnet 9 10 Frei bewegliche Elektronen kommen vor allem in Metallen vor konnen aber auch beispielsweise im Vakuum auftreten Entsprechende Ionen kommen als Elektrolyt in wassrigen Losungen und Salzschmelzen vor selten auch in Festkorpern z B in der Nernstlampe ferner in Gasen und in Plasmen Freie Elektronen und Ionen werden in Teilchenbeschleunigern verwendet 11 Mit dem Transport von Ionen in Materie ist eine chemische Veranderung der Materie verbunden mit dem Transport von Elektronen und Defektelektronen hingegen nicht Quarks tragen ebenfalls elektrische Ladung werden aber als freie Teilchen nicht beobachtet 12 Siehe auch BearbeitenTeilchendichte Ladungstragerdichte Drude TheorieEinzelnachweise Bearbeiten a b Horst Bannwarth Bruno P Kremer Andreas Schulz Basiswissen Physik Chemie und Biochemie 2 Aufl Springer 2011 S 85 f a b c Adalbert Prechtl Vorlesungen uber die Grundlagen der Elektrotechnik Band 1 Springer 1994 S 52 f Leonhard Stiny Grundwissen Elektrotechnik und Elektronik Eine leicht verstandliche Einfuhrung 7 Aufl Springer Vieweg 2018 S 9 a b Karl Heinz Locherer Hans Muller Thomas Harriehausen Dieter Schwarzenau Moeller Grundlagen der Elektrotechnik 22 Aufl Vieweg Teubner 2011 S 149 Leonhard Stiny Grundwissen Elektrotechnik und Elektronik Eine leicht verstandliche Einfuhrung 7 Aufl Springer Vieweg 2018 S 18 Wolfgang W Gartner Einfuhrung in die Physik des Transistors Springer 1963 S 22 Wolfgang Boge Wilfried Plassmann Hrsg Vieweg Handbuch Elektrotechnik Grundlagen und Anwendungen fur Elektrotechniker 3 Aufl Vieweg 2004 S 253 Hartmut Worch Wolfgang Pompe Werner Schatt Hrsg Werkstoffwissenschaft 10 Aufl Wiley VCH 2011 S 469 Reinhard Scholz Grundlagen der Elektrotechnik Eine Einfuhrung in die Gleich und Wechselstromtechnik Hanser 2018 S 13 J Reth Grundlagen der Elektrotechnik 4 Aufl Springer 1959 S 13 Herbert Kindler Klaus Dieter Haim Grundzusammenhange der Elektrotechnik Ladungen Felder Netzwerke Vieweg 2006 S 68 Hans Paetz gen Schieck Atome Kerne Quarks Alles begann mit Rutherford Wie Teilchen Streuexperimente uns die subatomare Welt erklaren Springer 2019 S 39 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Ladungstrager Physik amp oldid 222741057