Reibst du einen Kunststoffstab mit einem Wolltuch, zieht er danach kleine Papierschnipsel an. Er ist elektrisch geladen. Man sagt auch: Er trägt eine Ladung, Zeichen $Q$. Weil das Reiben die Ladung hervorbringt, heißt der Vorgang Reibungselektrizität.

Zwei gleiche, geriebene Kunststoffstäbe stoßen sich ab. Ein Glasstab, den du mit einem Seidentuch gerieben hast, zieht dagegen den Kunststoffstab an. Zwei geriebene Glasstäbe stoßen sich wieder ab. Es gibt also zwei Ladungsarten. Man nennt sie positiv (+) und negativ (−). Der Glasstab trägt positive, der Kunststoffstab negative Ladung. Es gilt:

Gleichnamige Ladungen stoßen sich ab, ungleichnamige ziehen sich an.

Ein Körper, der gleich viel positive und negative Ladung trägt, ist ungeladen. Ihre Wirkungen heben sich auf. Je größer die Ladungen und je kleiner ihr Abstand, desto stärker ist die Kraft.

Alle Stoffe bestehen aus Atomen (Teilchenmodell). Nach dem Kern-Hülle-Modell hat ein Atom einen winzigen Kern in der Mitte und eine Hülle drumherum. Im Kern sitzen positiv geladene Protonen und ungeladene Neutronen. In der Hülle bewegen sich negativ geladene Elektronen. Ein Atom hat gleich viele Protonen wie Elektronen und ist darum nach außen ungeladen. Die Protonen bleiben fest im Kern. Elektronen der äußeren Hülle können dagegen abgegeben oder aufgenommen werden.

Ein Elektron und ein Proton tragen gleich große Ladungen mit entgegengesetztem Vorzeichen. Diese Menge heißt Elementarladung $e$. Frei kommt keine kleinere Ladung vor, jede Ladung ist ein Vielfaches davon. Gemessen wird die Ladung in Coulomb (C). Die Elementarladung ist winzig: $e \approx 1{,}6 \cdot 10^{-19}$ C. Das ist 0,00000000000000000016 C. Umgekehrt entspricht 1 C etwa $6{,}2 \cdot 10^{18}$ Elementarladungen.

Beim Reiben entsteht keine Ladung aus dem Nichts. Elektronen wechseln von einem Stoff zum anderen. Der Stoff, der Elektronen aufnimmt, hat einen Elektronenüberschuss und ist negativ geladen. Der Stoff, der Elektronen abgibt, hat einen Elektronenmangel und ist positiv geladen. Beim Kunststoffstab und Wolltuch gehen Elektronen vom Tuch zum Stab. Beim Glasstab und Seidentuch gehen sie vom Glas zur Seide.

Die Ladungen werden also nur getrennt. Die Summe aller Ladungen ändert sich nicht. Hat der Stab eine bestimmte negative Ladung, hat das Tuch genau die gleiche positive.

In Metallen sind manche Elektronen frei beweglich. Metalle sind darum Leiter: Die Ladung verteilt sich über den ganzen Körper. Berührst du einen geladenen Metallkörper mit der Hand, fließt die Ladung über deinen Körper zur Erde ab. Der Körper ist entladen. In Nichtleitern wie Kunststoff, Glas und trockener Luft sind die Elektronen an ihre Atome gebunden. Die Ladung bleibt dort, wo sie entstanden ist. Darum lädst du einen Kunststoffstab in der Hand auf, einen Metallstab dagegen nur an einem Griff aus Kunststoff.

Ein Funke ist eine plötzliche Entladung. Dabei gleichen sich sehr viele Ladungen auf einmal durch die Luft hindurch aus, die dann kurz leitet.

Geladene Körper wirken aufeinander, auch ohne sich zu berühren. Den Raum um einen geladenen Körper, in dem Kräfte auf andere Ladungen wirken, nennt man elektrisches Feld. Sehen kannst du es nicht. Zeichnen kannst du es mit Feldlinien. Eine Feldlinie zeigt, in welche Richtung eine kleine positive Probeladung (eine Ladung zum Ausprobieren) gedrückt würde.

• Feldlinien beginnen an positiven Ladungen und enden an negativen.
• Je dichter die Feldlinien liegen, desto stärker ist das Feld und damit die Kraft.
• Feldlinien kreuzen sich nie.

Eine einzelne Ladung hat Feldlinien, die strahlenförmig nach außen (positiv) oder innen (negativ) laufen. Bei zwei entgegengesetzten Ladungen laufen sie in Bögen von der positiven zur negativen. Zwischen zwei parallelen Platten laufen sie gerade und parallel, das Feld ist dort überall gleich stark. Feldlinien sind ein Modell. Im Raum gibt es keine Linien.

Ein Kondensator besteht aus zwei Metallplatten, die dicht gegenüberstehen und sich nicht berühren. Dazwischen ist ein Nichtleiter, zum Beispiel Luft. Verbindest du die Platten mit den Polen einer Batterie, fließen Elektronen auf die eine Platte und von der anderen weg. Eine Platte wird negativ, die andere positiv. Zwischen ihnen entsteht ein Feld mit parallelen Feldlinien.

Trennst du die Batterie ab, bleibt die Ladung gespeichert. Sie kann nicht durch den Nichtleiter zwischen den Platten. Verbindest du die Platten später über eine Lampe, fließen die Elektronen zurück, und die Lampe blitzt kurz auf. Der Kondensator entlädt sich und gibt die gespeicherte Energie ab. Im Blitzgerät einer Kamera lädt sich ein Kondensator langsam auf und entlädt sich in einem Moment.