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Ladungstransport

Physik, 12 E-Felder - Ladungstransport ist ein Strom

Ladungstransport

Entladung

Übersicht

Bisher verstanden wir einen Stromfluss als eine relativ gleichförmige und kontinuierliche Bewegung von Elektronen. Hier wird nun gezeigt, dass Elektronen sich auch diskontinuierlich bewegen (also in kurzen Schüben). Auch in diesem Fall sprechen wir von einem Stromfluss.

Außerdem wird geklärt, warum sich geladene Körper im Laufe der Zeit "selbstständig" entladen.

Ladungstransport

Zwei Metallkugeln sind über Glimmlampen und einen Schalter mit einer Gleichstrom-Spannungsquelle verbunden. Mit Hilfe des Konduktors (Metallkugel mit Isolierstiel) können Ladungen von einer Kugel zur anderen transportiert werden.

Der Nachweis des Stromes erfolgt über zwei Glimmlampen. Bei einer Glimmlampe leuchtet nur jeweils das Drahtende auf, welche während des Stromflusses negativ geladen ist.

Bedienung:
Durch einen Maus-Klick auf den Schalter kann dieser betätigt und durch einen Maus-Klick auf die Spannungsquelle kann diese umgepolt werden.
Der Konduktor kann am Griff bei gedrückter Maustaste langsam geführt (gezogen) werden. Dieser Vorgang kann auch automatisiert ausgeführt werden.

Erklärungen:
Die roten Punkte stellen ortsfeste positive Ladungen, die blauen Punkte stellen negative bewegliche Ladungen (Elektronen) dar.

Sind auf einem Körper mehr negative Ladungen (Elektronen) als positive, ist der Körper negativ geladen.

Sind auf dem Körper umgekehrt weniger Elektronen als positive Ladungen, so sagt man, der Körper ist positiv geladen.

Es können somit negative wie auch positive Ladungen transportiert werden. Erfolgt die Bewegung schnell, entsteht ein pulsierender Strom.

Daraus folgert man: Strom ist Ladungstransport pro Zeit.

Das Copyright für dieses Applet liegt bei Klaus Wetzstein.

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Entladung an der Luft

In dieser Animation ist eine negativ geladene Konduktorkugel in der Mitte zu sehen, genauer gesagt, eine Konduktorkugel auf der es mehr negative als positive Ladungen gibt.
In neutral geladenen Objekten in der Umgebung der Kugel werden dann durch Influenz Ladungsschwerpunkte verschoben (in der Animation sind das Watteflocken, es könnten aber auch Luftmoleküle sein!). Dadurch werden sie von der Konduktorkugel angezogen.

Wenn sie die Konduktorkugel berühren, geht ein Teil der überschüssigen Ladung von der Konduktorkugel auf diese Objekte (Watteflocken, Luftmoleküle) über, ein Teil der Ladung auf der Konduktorkugel ist "geklaut".

Dadurch sind diese Objekte nun selbst auch negativ geladen und werden daher von der Konduktorkugel abgestoßen.

Dies erklärt, warum an trockenen Tagen Experimente in der Elektrostatik besser gelingen: an feuchten Tagen gibt es in der Luft zahlreiche Wassermoleküle, die sehr schnell die Ladung von der Konduktorkugel "klauen".

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letzte Änderung: 21.7.2004