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Aufgabe

Bestimmung der Ladungsart

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

a)Erläutere, wie man feststellen kann , ob eine isoliert aufgestellte Metallkugel positiv oder negativ aufgeladen ist, wenn dabei die Ladung der Kugel nicht verändert werden darf.

b)Erläutere, wie man alternativ vorgehen könnte, wenn die auf der Kugel sitzende Ladung verändert werden dürfte.

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a)Man könnte der Metallkugel z.B.den Kopf eines negativ aufgeladenen Elektroskops annähern.

Geht der Ausschlag des Elektroskops zurück, so ist die Metallkugel positiv aufgeladen.

Begründung: Für den Ausschlag des Elektroskops sind die negativen Ladungen verantwortlich, die sich im Zeigersystem befinden. Bei Annäherung der positiv geladenen Metallkugel werden negative Ladungen aus dem Zeigersystem des Elektroskops zum Elektroskopkopf fließen, da die positiv geladene Kugel negative Ladungen anzieht.

 

Nimmt der Ausschlag des Elektroskops zu, so ist die Metallkugel negativ aufgeladen.

Begründung: Bei Annäherung der negativ geladenen Metallkugel werden negative Ladungen aus dem Kopf des Elektroskops zum Zeigersystem des Elektroskops fließen, da die negativ geladene Kugel die negativen Ladungen des Elektroskopkopfes abstößt.

Abb. 4 Nachweis von negativer Ladung mittels einer Glimmlampe

b)Man berührt mit einer Glimmlampe, die z.B. in der Hand gehalten wird, die Metallkugel.

Ist die Kugel negativ aufgeladen, so leuchtet die Elektrode der Glimmlampe auf, die näher an der Kugel ist.

Abb. 5 Nachweis von positiver Ladung mittels einer Glimmlampe

Ist die Kugel positiv aufgeladen, so leuchtet die Elektrode der Glimmlampe auf, die der Kugel abgewandt ist.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Elektrizitätslehre

Ladungen & Felder - Mittelstufe