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Aufgabe

Aufladung durch Influenz

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

Joachim Herz Stiftung
Abb. 1 Versuchsmaterial

Zur Verfügung stehen ein durch Reibung positiv geladener Glasstab und zwei Metallkugeln, welche isoliert aufgestellt sind (siehe Abb. 1).

a)Erläutere eine einfache Möglichkeit, wie du mit den obigen Gerätschaften eine Metallkugel positiv aufladen kannst.

b)Erläutere eine Möglichkeit, wie du mit den obigen Gerätschaften eine Metallkugel negativ aufladen kannst.

c)Es gibt mit den obigen Gerätschaft auch eine Möglichkeit eine der beiden Metallkugeln positiv aufzuladen, ohne das dabei Ladungen vom Stab auf eine der Kugeln fließen. Erläutere diese auf Influenz beruhende Möglichkeit.

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a)Die einfachste Möglichkeit eine der beiden Kugeln positiv aufzuladen ist einfach den geladenen Stab an einer der Kugeln abzustreichen. Dabei wandern Elektronen von der Metallkugel auf den Stab. Nimmst du den Stab anschließend von der Kugel weg, ist die Kugel positiv aufgeladen, da dort Elektronenmangel herrscht.

Hinweis: Bei dieser Methode spielt Influenz keine Rolle, da hier Ladungen zwischen den Gegenständen ausgetauscht wurden.

Abb. 3 Negative Aufladung einer ungeladenen Kugel mit einem positiv geladenen Stab

b)Negative Aufladung

Man nähert den geriebenen Glasstab einer Kugel so, dass Influenz auftritt.

Man erdet die Kugel (z.B. mit der Hand). Dadurch können die durch die Ladungsverschiebung positiv geladenen Atome der Kugel durch negative Ladungen, die von der Erde kommen, neutralisiert werden.

Nun nimmt man wieder die Hand von der Kugel und entfernt schließlich auch den Glasstab. Nun ist die Kugel negativ aufgeladen.

Abb. 3 Positive Aufladung einer ungeladenen Kugel mit einem positiv geladenen Stab

c)Positive Aufladung mit Hilfe von Influenz

Man bringt die beiden Metallkugeln in Kontakt.

Nun nähert man den positiv geladenen Glasstab, dadurch kommt es zu einer Influenzierung (linke Kugel negativ, rechte Kugel positiv).

Bei Anwesenheit des Glasstabes trennt man die Kugeln.

Nun entfernt man den Glasstab und hat eine positiv und eine negativ geladene Kugel.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Elektrizitätslehre

Ladungen & Felder - Mittelstufe