Elektrische Ladungen
Inhalt
Anziehung und Abstoßung
Anziehung und Abstoßung durch Reibung
Wenn man gewisse Materialien aneinander reibt, dann treten plötzlich anziehende und abstoßende Kräfte auf.
Hinweis: Für die Experimente in diesem Abschnitt muss die Luft trocken sein. Sie gelingen am besten im Winter.
Reibe einen Kunststoffkamm an deinem Pullover.
Halte ihn dann in die Nähe eines feinen Wasserstrahls.
Beschreibe deine Beobachtung.
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Reibe einen aufgeblasenen Luftballon an deinem Pullover.
Halte ihn dann an die Wand und lass ihn los.
Beschreibe deine Beobachtung.
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Elektrische Ladungen
Alle diese Effekte beruhen auf elektrischen Ladungen. Elektrische Ladungen können von einem Körper auf einen anderen übergehen. Durch das Reiben können Ladungen in einem Körper angehäuft werden.
Reibe zwei Luftballons an deinem Pullover.
Halte sie dann mit den geriebenen Flächen aneinander.
Beschreibe deine Beobachtung.
Gib dann eine Hand dazwischen.
Beschreibe deine Beobachtung.
Geladene Körper können abstoßend aufeinander wirken.
Hänge eine kleine Kugel aus dünner Metallfolie an einem Nylonfaden auf einen Bleistift.
Reibe ein Kunststofflineal mit einem Wolltuch und bringe es dann in die Nähe der kleinen Metallkugel.
Beschreibe deine Beobachtung.
Zuerst wird die kleine Kugel angezogen. Dann aber springt die Kugel vom Lineal wieder weg. Elektrische Ladung ist vom Lineal auf die Metallkugel übertragen worden. Die Metallkugel hat nun die gleiche Ladung wie das Lineal. Sie wird vom Lineal abgestoßen.
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Elektroskop
Verwende das Elektroskop aus dem Experimentierset für Schülerinnen und Schüler. Ein dünner Zeiger aus Aluminium wird mit Hilfe einer Stecknadel auf den gebogenen Aluminiumbügel gelegt. Reibe ein Lineal mit einem Wolltuch und berühre dann den Aluminiumbügel des Elektroskops. Wiederhole den Vorgang mehrmals.
Beschreibe deine Beobachtungen.
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Zwei Arten von Ladungen
Positive und negative Ladung
Durch das Reiben erfolgt nicht nur eine Anhäufung von Ladungen, sondern auch eine Trennung von zwei Arten von Ladung. Wir nennen diese positive und negative Ladung.
Kunststofffolien
Lege zwei Kunststofffolien aufeinander und streiche kräftig darüber. Trenne dann die beiden Folien.
Beschreibe deine Beobachtung.
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Trennung der Ladungen
Durch das Trennen der Folien erfolgt eine Trennung der Ladungen. Dass sich die Folien aufeinander zu bewegen zeigt, dass sich ungleichnamige Ladungen anziehen.
Zwei Elektroskope
Zwei Elektroskope
Lade ein Elektroskop auf, ein zweites bleibt ungeladen. Verbinde die beiden Elektroskope dann mit einem Metallstab mit Kunststoffgriff.
Lade zwei Elektroskope unterschiedlich stark gleichartig auf. Verbinde sie dann mit einem Metallstab mit Kunststoffgriff.
Lade zwei Elektroskope unterschiedlich auf, z.B. Hartgummi mit Fell und Glasstab mit Kunststofffolie gerieben. Verbinde die beiden Elektroskope dann mit einem Metallstab mit einem Kunststoffgriff.
Beschreibe deine Beobachtungen.
Über den Metallstab können Ladungen von einem Elektroskop zum anderen fließen. Dadurch kann es zu einem Ladungsausgleich kommen.
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Training
Ordne die Bilder a – d dem passenden Experiment zu, bevor du es durchführst.
Stelle eine Mischung aus Salz und Pfeffer her.
Reibe einen Löffel an deinen Haaren und halte ihn über die Mischung.
Beschreibe deine Beobachtung.
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Halte ein Blatt einer Zeitung an die Wand und streiche einige Male darüber.
Beschreibe deine Beobachtung.
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Reibe ein Kunststofflineal an deinem Pullover.
Halte es dann über kleine Papierschnipsel.
Beschreibe deine Beobachtung.
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Reibe einen Luftballon an Wolle und halte ihn in die Nähe eines dünnen Wasserstrahls.
Beschreibe deine Beobachtung.
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Schreibe zu dem vorherigen Experiment eine Geschichte, wie es ein Wassertropfen erlebt.
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Bau dir ein einfaches Elektroskop.
Schneide aus Alufolie einen schmalen Streifen und hänge ihn über einen Bleistift. Lege den Bleistift auf ein Trinkglas.
Beschreibe deine Beobachtung.
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Schneide ein Blatt Zeitungspapier wie einen Kamm in Streifen. Halte es hoch.
Lege dann das Blatt auf den Tisch und streiche mit einem Fell oder einem Wolltuch über die Zeitung.
Hebe sie anschließend wieder hoch.
Beschreibe deine Beobachtung.
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Markiere die richtige Antwort.
Wie viele Arten von elektrischen Ladungen gibt es?
Wie heißt das Anzeigegerät für elektrische Ladung?
Durch Reibung werden Ladungen
Gleichnamige Ladungen
Setze die richtigen Wörter aus der Liste in die Lücken ein.
negative – abstoßend – Ladungen – Metall – Ausgleich – aufladen – drücken – Reiben – positive – Lineal
| Ein Lineal kann man durch |
| mit einem Wolltuch elektrisch |
| . |
| Gleichnamig geladene Körper wirken aufeinander |
| . |
| Die elektrischen Ladungen werden als |
| und |
| Ladungen bezeichnet. |
| Verbindet man ungleich geladene Körper mit einem Stück |
| , so erfolgt ein |
| der Ladungen. |
Bringe an zwei Luftballons eine Schnur an.
Reibe einen Luftballon mit einem Pullover und einen zweiten Ballon mit einem Papiertaschentuch.
Elektrisch geladene Kugeln sind an Fäden aufgehängt.
Welche Ladung trägt die zweite Kugel? + oder – ? Begründe deine Entscheidung.
Beispiel a)
Beispiel b)
Beispiel c)
Es hängt von den beteiligten Stoffen ab, ob sich ein Körper positiv oder negativ auflädt.
Bei Stoffen, in denen die Elektronen weniger stark gebunden sind, können sie leichter zum anderen Stoff überwechseln, wodurch sich dieser negativ auflädt. Der Ausgangsstoff lädt sich positiv auf.
| Gegenstand | Reibzeug | Ladung Gegenstand |
|---|---|---|
| Luftballon | Pullover | + |
| Luftballon | Papiertaschentuch | – |
| Glasstab | Papiertaschentuch | + |
| Lineal | Papiertaschentuch | – |
| Hartgummistab | Kunstfell | – |
| Hartgummistab | Plastiksackerl | + |
Geschichte der Elektrizität
Bereits Thales von Milet, ein griechischer Naturwissenschaftler, erkannte, dass ein geriebener Bernsteinstab andere Körper anziehen kann.
Nach dem griechischen Namen für Bernstein (elektron) spricht man von elektrischen Kräften. Im 18. Jahrhundert wurden elektrostatische Versuche als Attraktionen bei Hofe vorgeführt.
Finde heraus, wann und wo Thales von Milet gelebt hat, und gestalte einen Steckbrief.
Recherchiere im Internet!
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Merke
Körper kann man durch Reiben elektrisch aufladen.
Es gibt zwei Arten von elektrischen Ladungen, die positiv und negativ genannt werden. Gleichnamige Ladungen stoßen einander ab, ungleichnamige Ladungen ziehen einander an. Kommen ungleich geladene Körper miteinander in Berührung, können sich ihre Ladungszustände ausgleichen.
