57 Schon die alten Griechen haben beobachtet, dass bestimmte Stoffe durch Reibung so verändert werden, dass sie Kräfte aufeinander ausüben. Man sagte damals, dass man die Stoffe elektrisch geladen hat. Daher verwendet man heute noch den Begriff elektrische Ladung. Durch das Reiben eines Kunststoffstabes oder eines Glasstabes (auch eines Kamms aus Kunststoff) kannst du sie aufladen. Diese Stäbe sind elektrische Nichtleiter oder Isolatoren, von denen die elektrische Ladung nicht über einen elektrischen Leiter (z. B. menschlicher Körper) abfließen können. Versuch: Nimm einige kleine Papierschnitzel und lege sie auf den Tisch. Reibe nun ein Kunststofflineal an deinen Haaren und halte es über die Papierstücke. Was bemerkst du? Die Papierschnitzel werden vom geriebenen Kunststofflineal angezogen. Zwischen ihnen wirken Kräfte. Versuch: Lagere einen durch Reiben aufgeladenen PVC-Stab drehbar und nähere ihm zuerst einen geriebenen PVC-Stab und danach einen geriebenen Glasstab (Abb. 30.5). Was geschieht? Die beiden geriebenen PVC-Stäbe stoßen einander ab, der geriebene PVCStab und der geriebene Glasstab ziehen einander an. Die Abstoßung bzw. Anziehung der geriebenen Stäbe ist auf elektrische Ladungen zurückzuführen, die Kräfte aufeinander ausüben. Der Wirkungsbereich der Kräfte zwischen elektrischen Ladungen heißt elektrisches Feld. Es beschreibt die räumliche Verteilung dieser Kräfte in ihrem Wirkungsbereich. Die Beobachtung von Anziehungs- und Abstoßungskräften zwischen geladenen Körpern kann man nur durch zwei unterschiedliche Ladungsarten erklären. Wir unterscheiden daher positive und negative Ladungen. Elektrische Ladungen können mit einem Elektroskop (electroscope) angezeigt und gemessen werden (Abb. 30.6). Es hat einen beweglichen, leichten Zeiger, z. B. aus Aluminium. Dieser wird umso mehr abgestoßen (ausgelenkt), je mehr Ladungen auf das Elektroskop gebracht werden. Versuch: Lade ein Elektroskop mit einem geriebenen PVC-Stab, ein zweites mit einem geriebenen Glasstab so auf, dass beide Ausschläge gleich groß sind. Verbinde nun die beiden Elektroskope mit einem Metallstab (Abb. 30.7). Erkläre das Ergebnis! Die Ausschläge auf beiden Elektroskopen verschwinden, es kommt zu einem vollständigen Ladungsausgleich. Dieser Ladungsausgleich wird durch fließende elektrische Ladungen – dem elektrischen Strom – bewirkt. 30.5 Zwei geriebene PVC-Stäbe stoßen einander ab; ebenso zwei geriebene Glasstäbe. Verwende zuerst PVC-Stäbe und danach Glasstäbe! Reibe vorher jeden Stab mit einem Wolllappen! 30.6 Elektroskope 30.7 Verbindet man ungleichnamig, aber gleich stark geladene Elektroskope, so findet ein Ladungsausgleich durch Elektronen statt. Aufladung mit einem Glasstab isolierter Griff Aufladung mit einem PVC-Stab Der Metallstab gleicht die Ladung aus. Ein elektrischer Stromkreis ist ein geschlossener Stromweg. Wir unterscheiden Leiter und Nichtleiter des elektrischen Stroms. Der elektrische Strom wird durch die Bewegung elektrischer Ladungen erklärt. Das Elektronengas ist die Ursache für die gute Leitfähigkeit der Metalle. Es gibt positive und negative Ladung. Gleichnamige Ladungen stoßen einander ab, ungleichnamige ziehen einander an. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
RkJQdWJsaXNoZXIy ODE3MDE=