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1 Coulomb
 
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Dreistein007



Anmeldungsdatum: 11.01.2016
Beiträge: 712

Beitrag Dreistein007 Verfasst am: 07. Apr 2020 06:45    Titel: 1 Coulomb Antworten mit Zitat

Hallo Freunde,

Wikipedia: Coulomb
,,1 Coulomb ist die elektrische Ladung, die innerhalb einer Sekunde durch den Querschnitt eines Leiters transportiert wird, in dem ein elektrischer Strom der Stärke von einem Ampere fließt:"


1. Frage:
Wie hat man das genau gezählt ???
Es sind ja approximiert freie Ladungsträger (Elektronen) durch den Querschnitt eines Leiter geflossen in einer Sekunde.

Meine Vermutung:

Ich denke mir, dass sich die Wissenschaftler einen metallischen Draht genommen haben. Diesen Draht haben sie eine Sekunde lang unter den elektrischen Strom gesetzt bei einer Stromstärke von 1 Ampere. Dann hatten sie bestimmt irgend ein Messgerät am Leiter angebracht, welcher die Elektronen abzählt, die innerhalb dieser Sekunde hindurchflossen.
Das waren dann approximiert Elektronen.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17900

Beitrag TomS Verfasst am: 07. Apr 2020 06:59    Titel: Re: 1 Coulomb Antworten mit Zitat

Dreistein007 hat Folgendes geschrieben:

Wie hat man das genau gezählt ???

Gar nicht.

Coulomb als Einheit wurde 1881 definiert, der Wert der Elementarladung ca. 30 Jahre später gemessen.

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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Dreistein007



Anmeldungsdatum: 11.01.2016
Beiträge: 712

Beitrag Dreistein007 Verfasst am: 07. Apr 2020 08:33    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen Dank ehrenwerter Tom.
Dann versuche ich es zu erklären.

Dieser Mann namens Coulomb hat gar nicht selbst diese Definition getätigt, sondern sie wurde erst später (1881) eingeführt, um ihn quasi zu ,,ehren".
1)
Ich frage mich, wieso man sich überhaupt dafür entschieden hat, dass als 1 Coulomb zu definieren, wenn ein Strom der Stärke 1 Ampere 1 Sekunde lang durch einen Querschnittsleiter fließt ? Mich würde diese Geschichte interessieren. Man muss doch einen Leitgedanken gehabt haben, als man das so festlegte. Aber welchen ?

Weiter gehts. 1881 haben diese Wissenschaftler noch gar nicht dieses 1 Coulomb aufschlüsseln können. Das wurde erst später durch experimentelle Erfahrungen möglich. Man hat als erstes die Ladung des Elektrons messen können (z.B durch Millican Versuch 1909-1913), und dadurch war man in der Lage von einem einzigen Elektron in etwa die Ladung zu messen.

So, und nun hat man sich gedacht dieses 1 Coulomb aufzuschlüsseln.
Die gemessene Ladung war damals für ein einziges Elektron .

Und nun hat man schlussgefolgert, wie viel freie Ladungsträger durch einen Leiterquerschnitt floßen bei einem Ampere und einer Sekunde. Man hat noch herausgefunden, dass alle größeren Ladungsmengen immer ein ganzzahliges Vielfaches der Elementarladung waren, und deshalb entstand die Formel.





Und dann wussten die Wissenschaftler, AHA! So viele Elektronen floßen bei einer Stromstärke von 1 Ampere und einer Sekunde durch einen Querschnittsleiter, ohne die Elektronen jemals mit Messinstrumenten gemessen zu haben. Es war also eine reine mathematische Rechnung, wie man dadrauf gekommen war.

Kann man das so sagen ?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17900

Beitrag TomS Verfasst am: 07. Apr 2020 09:05    Titel: Antworten mit Zitat

Wieso entscheidet man sich für die Einführung einer physikalischen Größe? Weil sie praktisch ist!

In einem Kondensator ist eine Ladung gespeichert, man kann diesen auf- bzw. entladen, und dabei fließt Strom, d.h. Ladung pro Zeit. Fertig.

Du kannst auch 1 kg (Wasser) definieren, ohne über Molmasse und Moleküle nachzudenken. Und 1 kg als Angabe einer Menge (Masse) ist eben praktischer als die Angabe des Massenflusses.

Die diskrete Elementarladung e war eher eine Idee aus der Chemie, bestimmt wurde sie durch Millikan et al. Dabei hat weder die Idee der Elementarladung die Definition der Einheit Coulomb beeinflusst, noch die Definition der Einheit Coulomb den Versuch von Millikan. Insbs. wurde die Elementarladung nicht mittels eines Stromes bestimmt.

Erst viel später wurden die Einheiten auf Basis e neu definiert.

Und ja, heute weiß man, wieviele Elektronen bei einem Ampere pro Sekunde durch einen Draht fließen. Das ist aber irrelevante Zahlenspielerei. Entscheidend ist, dass eine Elementarladung vorliegt.

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Dreistein007



Anmeldungsdatum: 11.01.2016
Beiträge: 712

Beitrag Dreistein007 Verfasst am: 07. Apr 2020 09:30    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen Dank ehrenwerter Tom.
Prost
Dreistein007



Anmeldungsdatum: 11.01.2016
Beiträge: 712

Beitrag Dreistein007 Verfasst am: 07. Apr 2020 12:46    Titel: Antworten mit Zitat

Tom ich habe noch eine Frage. Hast du Zeit ?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17900

Beitrag TomS Verfasst am: 07. Apr 2020 12:52    Titel: Antworten mit Zitat

Ja
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Dreistein007



Anmeldungsdatum: 11.01.2016
Beiträge: 712

Beitrag Dreistein007 Verfasst am: 07. Apr 2020 13:12    Titel: Antworten mit Zitat

Habe ich dich richtig verstanden...
Dieser Internationale Elektriziätskongress von 1881 hat beschlossen, dass gelten soll :
Oder ?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17900

Beitrag TomS Verfasst am: 07. Apr 2020 14:02    Titel: Antworten mit Zitat

Ob das 1881 exakt so formuliert wurde, ist mir nicht bekannt.

Aber ja:

Ein Coulomb entspricht der elektrische Ladung, die bei einer elektrischen Stromstärke von einem Ampere innerhalb einer Sekunde durch eine Querschnittsfläche fließt.

1 C = 1 A ⋅ 1 s

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Dreistein007



Anmeldungsdatum: 11.01.2016
Beiträge: 712

Beitrag Dreistein007 Verfasst am: 07. Apr 2020 14:13    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen Dank. Ich würde dir gerne einen Keks geben. Hast du gut gemacht. Gut geholfen. Thumbs up!
Brillant



Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen

Beitrag Brillant Verfasst am: 07. Apr 2020 14:31    Titel: Antworten mit Zitat

Ich denke, dass man die Ladung wiegen kann.

Erinnere mich an den Physikunterricht, da wurde ein Draht mit zunehmender Amperezahl gequält. Der Draht glühte nicht nur, er hing auch durch. Je mehr, desto höher die Amperezahl.

Auch die Stromstärke in Überlandleitungen ist hoch und die Drähte hängen durch. Im Gegensatz dazu diese 12 V - Drähte, die im Wohnbereich unter der Decke verlaufen und an die man Leuchten anklemmen kann. Die bleiben straff.

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