Standardladung

Standardladung bezeichnet in der Wissenschaft ein konventionelles Maß für elektrische Ladung, das als Referenz für Kalibrierungen, Vergleiche oder die Spezifikation von Ladungen dient. In vielen Kontexten entspricht diese Standardladung der Elementarladung e, dem Betrag der Ladung eines Protons bzw. Elektrons. Der Wert von e beträgt exakt 1.602176634 × 10^-19 Coulomb, seit der Neudefinition der Internationalen Einheiten im Jahr 2019 eine festgelegte Konstante. Dadurch können Ladungen von Teilchen eindeutig durch Vielfache von e beschrieben werden.

In der Praxis wird die Standardladung häufig genutzt, um Ladungen von Ionen zu kennzeichnen. So besitzt ein Ion mit Ladungszustand z eine Gesamtladung von z·e; ein 2+-Ion trägt daher zwei Elementarladungen. Diese Beschreibung ist grundlegend in Bereichen wie der Massenspektrometrie, der Spektrometrie und der Ionenfusion, wo Ladungszustände die Leistung von Detektoren, Trennprozessen und die Messgenauigkeit beeinflussen.

Zusammen mit der Elementarladung bildet die Standardladung eine Grundlage für Kalibrierungen in der Elektrotechnik und Physik. Kalibrierstandards verwenden bekannte Ladungen, um Messgeräte wie Elektronenzähler, Kondensatormal- oder Coulombzähler-Systeme zu überprüfen. So ermöglicht der Verweis auf eine Standardladung konsistente Messwerte über Geräte, Experimente und Labore hinweg.

Siehe auch: Elektrische Ladung, Elementarladung, Coulomb, SI-Einheiten, Ladungstransfer.