Gibt es eine Definition der elektrischen Ladung und eine angemessene Erklärung dafür?
Es heißt: "Elektrische Ladung ist die physikalische Eigenschaft von Materie, die bewirkt, dass sie eine Kraft erfährt, wenn sie sich in der Nähe anderer elektrisch geladener Materie befindet." Wie kommt es, dass diese Angelegenheit aufgeladen werden kann?
Ladung als die Eigenschaft zu definieren, eine Kraft mit anderer geladener Materie zu spüren, scheint ein Zirkelschluss zu sein. Was ist Ladung? Gibt es eine nicht zirkuläre Definition/Erklärung?
Ich denke, jede grundlegende Definition dreht sich irgendwie im Kreis.
Ich würde sagen, eine elektrische Ladung ist etwas, das den Maxwellschen Gesetzen gehorcht. Aber um diese Gesetze zu schreiben, muss man es wissen Und die eine Definition einer elektrischen Ladung benötigen.
Am Ende gruppieren Sie einfach Dinge, die gleich aussehen / reagieren, und benennen sie. Das Problem entsteht, wenn Sie definieren müssen, was sie gemeinsam haben. Man könnte zum Beispiel sagen, dass eine Ladung etwas ist, das mit einem Photon wechselwirken kann. Aber was ist ein Photon? Es ist ein Teilchen, das eine Wechselwirkung zwischen Ladung trägt.
Das gleiche passiert, wenn Sie versuchen, Masse als etwas zu definieren, das einer Bewegung widersteht, die durch eine zu bewegende Kraft ausgelöst wird, und dann eine Kraft wie etwas, das auf ein massives Objekt angewendet wird, um es zu bewegen
Ich sehe keinen Ausweg aus diesem Kreis. Das ist verwirrend, aber damit muss man wohl leben
Praktischerweise ist die Ladung eines makroskopischen Körpers wie eines Metallstücks die Differenz zwischen der Anzahl der Elektronen und Protonen im Körper. Es ist schwer, ein Proton herauszuschlagen (ist aber möglich), aber bei Leitern können wir Elektronen herausdrücken und herausziehen, indem wir ein wenig Energie zuführen (dazu gleich). Anstatt jedoch zu sagen, dass ein Stück Metall ein Elektron mehr hat als die Anzahl der Protonen, sagen wir, dass das Objekt hat Coulomb geladen. Ebenso, wenn wir ein Elektron weniger haben, hat das Objekt kostenlos.
Warum kümmern wir uns? Phänomenologisch liegt es daran, dass sich Elektronen und Protonen anziehen, während sich zwei gleichartige abstoßen. Wir können über zugrunde liegende Theorien darüber sprechen, warum, aber diese Theorien versuchen, das physikalische Phänomen zu erklären, das wir sehen, wenn wir ein freies Elektron in der Nähe eines freien Protons passieren.
Wenn wir also in einem Objekt einen Elektronenüberschuss und im anderen einen Mangel an Elektronen haben, ziehen die überschüssigen Elektronen im ersten die überschüssigen Protonen im anderen an und die Objekte werden zusammengezogen (z. B. ziehen sich Kondensatorplatten an). Bei zwei ladungsneutralen Objekten werden die Volumenelektronen in einem Objekt immer noch von den Protonen im anderen angezogen, aber sie werden gleichermaßen von den Volumenelektronen im anderen abgestoßen, und es gibt keine Nettokraft. (Beachten Sie, dass es möglich ist, eine gewisse Kraft zwischen zwei neutralen Objekten zu erzeugen, wenn die Elektronen nicht gleichmäßig über das Objekt verteilt sind, da eine Abstandsabhängigkeit von der Kraft besteht).
Hoffentlich hilft das bei einem Teil Ihrer Frage. Der zweite Teil war, wie man ein Objekt auflädt. Da jedes einzelne Elektron in einem neutralen Objekt von den Protonen im Objekt angezogen wird, hat es eine Kraft, die es zurück zum (jetzt) geladenen Objekt zieht, wenn wir ein Elektron vom Objekt abziehen würden. Wir müssen etwas Arbeit leisten und etwas Energie liefern, um dieses Elektron herauszubekommen. Es gibt viele Möglichkeiten, dies zu tun, aber die häufigste ist wahrscheinlich eine Batterie. Eine Batterie verwendet chemische Prozesse, um Elektronen von ihrem Pluspol zu ihrem Minuspol zu ziehen. Der Pluspol ist also positiv geladen und der Minuspol ist negativ geladen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, ein Objekt mit ausreichend hochenergetischem Licht zu treffen, so dass das Elektron von der Oberfläche abprallt. So funktionierte das Millikan-Öltropfen-Experiment. Knallen Sie Elektronen von den Öltropfen ab und beobachten Sie, wie sich der Tropfen bewegt, wenn er zwischen zwei Metallplatten gelegt wird, wobei eine Platte einen Elektronenüberschuss und die andere einen Elektronenmangel aufweist. Der Tropfen bewegt sich.
Genauer gesagt zur Definition von Ladung, Ladung ist eine intrinsische Eigenschaft der inhärenten Materie . Da wir alle die Masse kennen, die als die grundlegende Eigenschaft jedes Teilchens in diesem Universum betrachtet wird, wird die elektrische Ladung als die grundlegende Eigenschaft des Teilchens angesehen, das für elektrostatische Zwecke verwendet wird. Aus Sicht von Franklin definierte er die elektrischen Ladungen als die für die elektrostatische Wechselwirkung verwendet wird. Jeder weiß, dass statische Ladung ein elektrisches Feld erzeugt und bewegte Ladung Ströme erzeugt. Im Allgemeinen, wenn wir uns mit der Quantenmechanik befassen, wird die Ladung als Zahl betrachtet, anstatt über die Bedeutung der elektrischen Ladung nachzudenken. Spin wird als Eigenschaft des Atoms betrachtet, die in der QM schwer zu visualisieren ist.
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