Ladung + Strom

untergeordnete

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Physik, 11 E-Felder - elektrische Ladung und elektrischer Strom

Trennung

Nachweis

Influenz

Polarisation

Ladungstransport

Übersicht

Reibt man Bernstein (ein versteinertes, 40 bis 50 Millionen Jahre altes Harz) an Wolle, kann er zum Beispiel Fasern und Staub anziehen. Dies war bereits den alten Griechen bekannt. Der Bernstein hieß bei ihnen Elektron, der Ursprung des Wortes Elektrizität.

Reibt man einen (Plexi)-Glas- oder einen Kunststoffstab, findet man 2 verschiedene Arten der Elektrizität.

Heutzutage sind wir umgeben von Plastikgegenständen, die diese früher geheimnisvolle Reibungselektrizität zur Alltäglichkeit werden lässt und nur noch ein lästiges Übel darstellt, dem mit allerlei Kunstgriffen, wie eingewebte leitende Fasern, entgegengewirkt wird.

Hier ein Link zum Download der aller in dieser Reihe verwendeten Folien: Sammlung Ladung Stromstärke

Trennung von Ladungen

Beim Reiben entstehen stets gleichgroße, entgegengesetzte Ladungen. Elektrizität wird also nicht erzeugt, sondern nur getrennt und in ihrer Wirkung zum Vorschein gebracht.

Im Unterricht wird die anziehende und abstoßende Kraft durch geriebene Stäbe demonstriert.

Auf der untergeordneten Seite Anziehung und Abstoßung wird das Prinzip nochmals mit Hilfe eines Java Applets durch geladenen Kugeln verdeutlicht.

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Nachweis von Ladungen

Zum Nachweis der elektrischen Ladung eines Körpers ist ein Elektroskop geeignet OHP Elektroskop. Der Zeigerausschlag ist dabei ein Maß für die Größe der Ladung.

Eine Erklärung des Aufbaus und der Funktionsweise von einem Elektroskop findet sich auf der untergeordneten Seite Elektroskop.

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Influenz

Ein elektrischer Leiter besitzt frei bewegliche Ladungen. Influenz ist die Trennung von Ladungen eines leitenden Körpers unter dem Einfluss einer von äußeren Ladungen ausgeübten elektrischen Kraft. OHP Influenz

OHP Influenzerscheinungen

OHP Influenzerscheinung Erklärung

Auf der untergeordneten Seite Influenz wird die Verschiebung von Elektronen durch elektrische Kräfte sehr schön durch ein Java Applet veranschaulicht.

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elektrische Polarisation

Hier beginnt nun der Reihenkontext Röhrenbildschirm durch die Frage ob Bildschirmarbeit schädlich ist. OHP Bildschirmarbeit und OHP Polarisation

Bei einem Isolator können die Elektronen ihr Atom nicht verlassen.

Ist kein äußeres elektrisches Feld vorhanden, so fällt der Ladungsschwerpunkt der Elektronen in der Atomhülle und der Ladungssschwerpunkt des positiv geladenen Atomkerns zusammen

Unter dem Einfluss äußerer Ladungen (also wenn ein elektrisches Feld vorhanden ist), verschieben sich diese Ladungsschwerpunkte.
Die leichten Elektronen der Atomhülle werden von den äußeren positiven Ladungen angezogen.

Die Atome im Isolator werden zu kleinen elektrischen Dipolen, sie werden polarisiert. Dadurch entstehen Flächenladungen. Dieser Vorgang heißt elektrische Polarisation.
Man nennt den Isolator daher auch ein Dielektrikum. (erinnert an Dipol)

(entnommen dem Landesbildungsserver Baden-Württemberg)

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Ladungstransport

Die elektrische Stromstärke I ist ein Maß für die pro Zeiteinheit geflossene Ladung und berechnet sich also als Quotient aus Ladung Q und der Zeit t.

OHP Entladen Kondensator Messwerte

Auf der untergeordneten Seite Ladungstransport wird der durch den Transport der Ladungen hervorgerufene Strom sehr schön an einem Java Applet veranschaulicht.

Entladungskurve eines Kondensator über einen Widerstand

Die Definition des Strom als Ladungstransport gilt auch für zeitlich veränderlichen Ladungstransport.

OHP Aufgaben Stromstärke

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letzte Änderung: 10.7.2004