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Versuche

Funktionsweise eines Elektroskops

Aufbau und Durchführung

Ein zuvor geriebener und daher negativ geladener Plexiglasstab wird einem Elektroskop genähert.

Beobachtung

funktion-elektroskop-vorher-nachher.jpg

Wenn der geladene Stab wie in Bild 1 weit von Elektroskop entfernt ist, zeigt sich kein Ausschlag. Näherst du den Stab wie in Bild 2 an das Elektroskop, so schlägt dieses aus.

Aufgabe

1) Fertige eine Prinzipskizze von Ausgangs- und Endsituation an und erkläre durch Einzeichnen der negativen und positiven Ladungen den Ausschlag am Elektroskop.

Lösung

elektroskop-vorher-nachher-loesung.jpg

Ein geriebener Hartgummistab ist negativ geladen (Überschuss an negativen Ladungen). Er influenziert (verschiebt Ladungen im angrenzenden Metall) Ladungen im Elektroskop, so dass die Zeigeranordnung negativ, der Kopf positiv geladen ist. In der Zeigeranordnung stoßen sich Zeiger und Aufhängung ab. Außerdem wird der Zeiger durch das geerdete Gehäuse angezogen, das ebenfalls influenziert wird.

2) Schlägt das Elektroskop auch aus, wenn der Stab positiv anstatt negativ aufgeladen ist? Begründe deine Meinung mit physikalischen Argumenten.

Lösung

elektroskop-influenziert-loesung-invers.jpg
Ja, das Elektroskop, schlägt auch aus wenn der Stab positiv geladen ist. Im Elektroskop kehren sich alle Ladungsverschiebungen einfach um.

Der positiv geladen Stab influenziert (verschiebt Ladungen im angrenzenden Metall) Ladungen im Elektroskop, so dass der Kopf negativ, die Zeigeranordnung positiv geladen ist. In der Zeigeranordnung stoßen sich Zeiger und Aufhängung wieder ab. Außerdem wird der Zeiger durch das geerdete Gehäuse angezogen, das ebenfalls influenziert wird.