Elektrostatik – Aufladung durch Reibung, Anziehung, Abstoßung und Elektroskop
NaturwissenschaftenElektrizität und MagnetismusAlter 13–14
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Zum Starten anmeldenReiben Sie einen Luftballon, einen Glasstab oder ein Kunststofflineal mit Wolle, Seide oder Haar: Elektronen wandern gemäß der triboelektrischen Reihe von einem Körper zum anderen, sodass beide entgegengesetzt geladen werden. Hängen Sie die Körper auf, um zu sehen, dass gleichnamige Ladungen sich abstoßen, ungleichnamige sich anziehen und neutrale Körper durch Influenz angezogen werden; nähern Sie einen geladenen Körper Papierschnipseln; nutzen Sie ein Blattgoldelektroskop, um Ladung nachzuweisen, durch Berührung und durch Influenz aufzuladen und zu erden.
Lektion: Aufladung durch Reibung; positive und negative Ladung; Kräfte zwischen geladenen Körpern
Was sie zeigt
Werden zwei verschiedene Stoffe aneinander gerieben, wandern Elektronen von dem Stoff, der sie schwächer bindet, zum anderen: Beide sind dann geladen, einer positiv, einer negativ, mit gleich großer Ladung. Die Simulation nutzt eine vereinfachte triboelektrische Reihe aus sechs Stoffen. An Fäden hängende geladene Körper zeigen, dass gleichnamige Ladungen sich abstoßen und ungleichnamige sich anziehen, während neutrale Körper wie Papierschnipsel oder eine leichte Aluminiumkugel angezogen werden, weil sich ihre Ladungen verschieben (Influenz). Ein Blattgoldelektroskop zeigt den Nachweis von Ladung, das Aufladen durch Berührung und durch Influenz sowie das Erden.
So funktioniert es
Wählen Sie Körper A und Körper B, ziehen Sie dann A über B hin und her oder klicken Sie auf Reiben; Sie sehen Elektronen überspringen. Stellen Sie Versuch auf Anziehung und Abstoßung und wählen Sie den Zweiten hängenden Körper; ziehen Sie das Stativ ↔, um den Abstand zu ändern. Bei Papierschnipsel anziehen nähern Sie A dem Tisch. Beim Blattgoldelektroskop nähern Sie A dem Teller, berühren ihn und nutzen Elektroskop erden.
Einstellbare Parameter
- Versuch Zwei Körper reiben, Anziehung und Abstoßung, Papierschnipsel anziehen, Blattgoldelektroskop
- Körper A Luftballon (Gummi), Glasstab, Kunststofflineal (Polyethylen)
- Körper B (mit A gerieben) Stück Wolle, Stück Seide, Haar
- Ladungen anzeigen
Fragen zum Erkunden
- Warum wird Glas beim Reiben mit Seide positiv und die Seide negativ geladen?
- Warum wird ein neutraler Papierschnipsel oder eine neutrale Aluminiumkugel von einem geladenen Körper angezogen?
- Wie laden Sie das Elektroskop entgegengesetzt zum Kunststofflineal auf, ohne dass beide sich berühren?