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BAND 1 | ARBEITSHEFT 1 | Grundlagen Elektrotechnik                                             SEITE 2




                                           Atommodell
                   ATOM - Ionen
                                           Das Atommodell nach Bohr berücksichtigt erstmals die unterschiedlichen
             Atome mit mehr Elektronen     Energiezustände, die Elektronen einnehmen können. Diese werden mit
               als Protonen oder mehr      Hilfe von Elektronenbahnen (Elektronenhüllen) dargestellt.
               Protonen als Elektronen
               werden Ionen genannt.
               Atome, die positiv oder
             negativ, also nicht elektrisch
            neutral, geladen sind, können
              sich gegenseitig anziehen
             oder abstoßen. Das heißt, sie
             können bewegt werden. Bei
            Atomen mit negativer Ladung
               spricht man von einem
              Elektronenüberschuss. Bei
             Atomen mit positiver Ladung
               spricht man von einem
                 Elektronenmangel.



            Ionen

            Wird einem Atom auf der Außenschale   Die Dimensionen eines Atoms lassen sich zeichnerisch nicht im realen
            ein Elektron entzogen, so entsteht ein   Maßstab darstellen. Wenn der Atomkern z. B. einem Ball von 5 bis 6 cm
            Ion. In der Halbleitertechnik spricht   entspricht, umkreist ein stecknadelgroßes Elektron diesen in einem
            man von einer P-Leitung.       Abstand von ca. 100 m. Zudem ist die aus den unterschiedlichen
                                           Elektronenbahnen bestehende Hülle des Atoms etwa 100 000 Mal größer
                                           als der Kern. Der größte Bereich der Elektronenhülle besteht aus leerem
                                           Raum.

                                           Neutronen kommen nur im Atomkern vor, weil sie in freiem Zustand
                                           nicht stabil sind. Die Anzahl der Protonen im Atomkern ist immer auch die
                                           gleiche Anzahl an Elektronen in der Atomhülle. Protonen existieren auch
                                           im freien Zustand.


                                           Elektronen
            Wird einem Atom auf der Außenschale   Die Atomhülle ist aus Elektronen aufgebaut. Die Elektronen sind
            ein Elektron zugeführt, so entsteht   elektrisch negativ geladene Teilchen. Die Elektronen auf dem äußersten
            auch ein Ion. In der Halbleitertechnik   Ring (Schale) des Atoms werden Valenzelektronen genannt. Das Fließen
            spricht man von einer N-Leitung.   des elektrischen Stroms in leitendem Material entspricht der Bewegung
                                           der Valenzelektronen.

                                           Ionen
            Elektrostatische Ladung
                                           Wird der neutrale Zustand eines Atoms derart geändert, dass ein Elektron
                                           weniger bzw. ein Elektron zusätzlich den Kern umkreist, so entsteht ein
                                           Ion – ein elektrisch geladenes Atom.

                                           Ladungsträger

                                           Elektrische Ladungsträger sind Teilchen, die mit ihrer Ladung
                                           verschiebbar sind. Als elektrische Ladungsträger in den einzelnen
                                           Werkstoffen treten folgende Teilchen auf:

                                           In Feststoffen:            Elektronen
                                           In Flüssigkeiten:          Ionen und Elektronen
                                           In verdünnten Gasen:       Ionen

                                           In Vakuum:                 Elektronen
                                           In Metallen:               Valenzelektronen
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