Archive for March 2011

Elektrische Ladung

Die elektrische Ladung ist eine der grundlegenden physikalischen Größen, ihre Einheit nach dem SI-System ist das Coulomb. Sie ist verknüpft mit den elementaren Materiebausteinen und tritt daher stets nur als ganzzahliges Vielfaches der Elementarladung (e) auf. Ein einzelnes Elektron hat die Ladung -e, ein Proton hat die Ladung +e. Neutronen haben keine elektrische Ladung. Mit Hilfe der elektrischen Ladung wird beispielsweise die Speicherfähigkeit (Kapazität) von Kondensatoren bestimmt und angegeben. Trennt man durch geeignete Prozesse positive von negativen Ladungen, zum Beispiel durch die chemischen Prozesse in einer Batterie, bildet sich eine elektrische Spannung zwischen den beiden Polen. Stellt man eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Batteriepolen her, so kommt es zum Ausgleich der Ladungsdifferenz durch Stromfluss. Dieser Stromfluss wird in der Regel nutzbar gemacht, indem er durch einen elektrischen Verbraucher geleitet wird, beispielsweise das Birnchen in einer Taschenlampe. Ist die Batterie erschöpft, so werden keine Ladungen mehr getrennt, und es entsteht daher keine elektrische Ladung mehr zwischen den Batteriepolen.

Elektrische Arbeit

Die Elektrische Arbeit bezeichnet das Produkt aus Leistung P (gemessen in Watt) und Betriebsdauer t (gemessen in Sekunden) eines elektrischen Verbrauchers. Sie wird in Wattsekunden (Ws) oder auch Joule (J, 1Ws = 1J) gemessen, gängige Alltagseinheit ist die Kilowattstunde, ein Vielfaches der Wattsekunde mit dem Faktor 3,6 Millionen.

Elastomere

Als Elastomere bezeichnet man eine der drei Gruppen, in die man Kunststoffe anhand ihres inneren Aufbaus unterteilt. Elastomere zeichnen sich durch elastische Verformbarkeit aus. Diese wird dadurch erreicht, dass die Makromoleküle des Kunststoffs sowohl ineinander verknäult als auch zusätzlich weitmaschig vernetzt sind. Durch die geringe Anzahl an Vernetzungsstellen lassen sich Elastomere teilweise um mehrere hundert Prozent dehnen und kehren nach Ende der Krafteinwirkung wieder zu ihrer alten Form zurück. Man nennt sie daher auch gummielastische Kunststoffe. Erwärmung führt zunächst nur zu leichter Veränderung des gummielastischen Verhaltens durch Erweichung des Kunststoffes, bei Erreichen der Zersetzungstemperatur zerfallen sie. Diesen Vorteilen stehen als Nachteile gegenüber, dass Elastomere nicht schweißbar sind und sich nicht warm umformen lassen.

Elastizitätsmodul

Unter Elastizitätsmodul versteht man einen Kennwert für die Steifigkeit eines Werkstoffes. Er gilt nur für Werkstoffe mit ausgeprägter Streckgrenze und beschreibt den Zusammenhang von Spannung und Dehnung, zum Beispiel im Zugversuch.