From Sterwiki

Elektrische lading, vaak kortweg lading genoemd, is een natuurkundige grootheid (symbool Q) die aangeeft op welke manier een deeltje wordt beïnvloed door elektrische en magnetische velden. Voorwerpen kunnen zowel positief als negatief geladen zijn. Gelijke ladingen stoten elkaar af, terwijl tegengestelde ladingen elkaar juist aantrekken. Lading wordt gemeten in de SI eenheid Coulomb (C).

Voor zover bekend komt elektrische lading in de natuur alleen voor in heeltallige veelvouden van de elementaire lading, e. Deze is gelijk aan de lading van het proton en heeft een waarde van circa 1,6 × 10^-19 C. Het elektron heeft precies dezelfde lading, maar dan negatief. Ladingen die geen veelvoud zijn van e komen alleen voor in quarks, waarvan de lading een veelvoud is van e/3 maar die in tegenstelling tot protonen en elektronen niet los kunnen voorkomen.

In de 'gewone' materie, die opgebouwd is uit protonen, neutronen en elektronen, wordt een positieve lading veroorzaakt door een elektronentekort en een negatieve lading door een elektronenoverschot. De beweging van geladen deeltjes, meestal elektronen, is de oorzaak van elektrische stroom.

De wet van Coulomb drukt de aantrekking of afstoting van geladen voorwerpen in rust uit in formulevorm. Deze wet is een speciaal geval van de wetten van Maxwell, de algemene wetten van het elektromagnetisme. Deze drukken de kracht die twee voorwerpen op elkaar uitoefenen niet direct uit in hun lading, maar maken gebruik van elektrische en magnetische velden die de wisselwerking overbrengen. Elektrische ladingen veroorzaken elektrische velden. Bewegende elektrische ladingen daarnaast ook magnetische velden; deze velden planten zich met de lichtsnelheid voort en beïnvloeden op hun beurt andere (bewegende) ladingen.

Elektrische lading kan opgeslagen worden in een condensator. Een condensator bestaat uit twee geleidende elektroden (meestal in de vorm van opgerolde metaalfolie), met daartussen een goede isolator. Het opslaan van (veel) lading in een klein volume is praktisch bijna onmogelijk, vanwege het feit dat de Coulombkracht zeer sterk is.

Lading kan ook opgeslagen worden op een, t.o.v. de aarde geïsoleerde, metalen bol (zoals die wordt toegepast bij de Van de Graaffgenerator). Als de lading echter te groot wordt, treedt er lek op naar de lucht wat bij voldoende lading ook met vonken gepaard kan gaan. De maximale hoeveelheid lading (en daarmee ook de elektrische spanning) op een elektrisch geleidende bol is lineair afhankelijk van de grootte (diameter) van die bol. Dit wordt de capaciteit genoemd. Bij het vergroten van de bol wordt het gevaar voor de mens steeds groter, omdat de ontlading dan tot te grote stroomsterktes kan leiden. Een vonk die gepaard gaat met een lage stroom is ongevaarlijk voor de mens. Gaat een vonk die dezelfde elektrische spanning overbrugt echter gepaard met een grotere stroom, dan wordt de doorslag wel gevaarlijk voor mensen. Een spanningsbron met in principe onbeperkte 'ladingstoevoer' - zoals het lichtnet -wordt boven 42 Volt als levensgevaarlijk beschouwd. (Zie ook: blikseminslag bij mensen)

De huidige theorie met betrekking tot elektromagnetisme staat in principe naast elektrische lading ook magnetische lading toe. Deze lading zou zich manifesteren als magnetische monopolen, die echter tot op heden niet gevonden zijn.

Geschiedenis

Elektrische lading is al in de klassieke oudheid ontdekt door de Grieken, die ontdekten dat barnsteen, als het met een vacht was opgewreven, lichte deeltjes kon aantrekken. Het verschijnsel elektriciteit is dan ook genoemd naar het Griekse woord voor barnsteen, ηλεκτρον (elektron).

In de 18e eeuw werd elektriciteit zeer populair, onder andere door de gevaarlijke maar spectaculaire experimenten met bliksem door Benjamin Franklin. In die periode werden ook allerhande elektriseermachines ontwikkeld, waarmee allerlei ziektes en kwalen genezen zouden kunnen worden, maar waarmee ook amusement werd bedreven. Nog steeds is het spectaculair een persoon onder elektrische lading te zetten, zodat zijn (of liever nog: haar) haar alle kanten op gaat staan.

Dat de eenheid van elektrische lading gekwantiseerd is, werd ontdekt door Robert Millikan, die kleine, verstoven, oliedruppels in een elektrisch veld liet zweven. Door de snelheid van het vallen of stijgen van deze druppeltjes te bepalen kan de elementaire lading worden bepaald.

Proefje om thuis zelf te doen

(meer proefjes)

Met een kam een waterstraal buigen

• Benodigdheden:
  
  • een haarkam
    
  • een waterkraan
    
  
  
• Uitvoering:
  

Een elektrische lading kan op eenvoudige wijze worden aangetoond door met een redelijk schone kam schoon droog haar te kammen (en zodoende de kam elektrisch op te laden) en de kam vervolgens bij een dun straaltje water (mag net niet druppelen) uit de waterkraan te houden. Het waterstraaltje zal door de kam worden aangetrokken en in een boogje gaan stromen!

• Verklaring:
  

Dit komt doordat water enigszins elektrisch geleidend is en lading van dezelfde soort als op de kam zich zover mogelijk van de kam kan verwijderen. Het gedeelte van het waterstraaltje dat zich het dichtst bij de kam bevindt, is nu tegengesteld geladen en wordt door de kam aangetrokken. De aantrekkingskracht tussen de watermoleculen zorgt er verder voor dat de waterstraal toch als een geheel blijft stromen.

Categorie:Elektriciteit

bg:Електрически заряд
ca:Càrrega elèctrica
cs:Elektrický náboj
de:Ladung (Physik)
en:Electric charge
eo:Elektra ŝargo
es:Carga eléctrica
fi:Sähkövaraus
fr:Charge électrique
he:מטען חשמלי
hu:Elektromos töltés
id:Muatan listrik
it:Carica elettrica
ja:電荷
ko:전하
pl:Ładunek elektryczny
pt:Carga elétrica
sl:Električni naboj
sv:Elektricitetsmängd
zh:電荷