1 Übersicht
Inhalt des Kurses
Im Kurs "elektrische Ladung" hast du erfahren, dass Gegenstände elektrisch positiv oder negativ geladen sein können. In diesem Kurs erfährst du, wie man auf einfache Weise, herausfinden kann, ob und wie stark ein Gegenstand geladen ist.
Vorkenntnisse
Für diesen Kurs hilft es dir, wenn du die Kurse “elektrische Ladung” und “was die Welt zusammenhält” schon gemacht hast.
Kursdauer
Der Kurs dauert zirka 1/2 Stunde.
2 Problemstellung
Du hast gesehen, dass sich Strohhalme und Glasstäbe, die an einem Taschentuch gerieben worden sind, anziehen oder abstoßen. Wie kannst du nun aber feststellen, ob und wie stark ein Gegenstand elektrisch geladen ist?
Im folgenden Experiment kannst du ein Messgerät bauen, das dir die Stärke der Ladung anzeigt.
3 Experiment
Schau dir die beiden Videos an und baue dein eigenes Elektroskop.
4 Hypothesen
Du hast im Video gesehen, dass sich das Metallblatt vom restlichen fixierten Metallgestänge weg bewegt. Wie kannst du dir das erklären?
Tipp: Auf dem Strohhalm, der gerieben wurde, gibt es viel mehr Elektronen (negativ geladen) als Protonen (positiv geladen). Im Metall (Büroklammer und Aluminiumstück) können sich die Elektronen von einem zum anderen Ende frei hin und her bewegen.
Was glaubst du? Wie kommt es, dass sich die Aluminiumstücke auseinander bewegen? Notiere deine Hypothesen.
5 Erklärung
Lies dir die Erklärung durch oder/und schau dir das Erklärvideo an.
Näherst du dich mit dem Strohhalm oder dem Luftballon (negativ geladen) dem Metallgestänge des Elektroskops, dann bewegen sich die Elektronen in dem Metallgestänge so weit weg wie möglich. Die negative Ladungen vom Strohhalm stoßen sozusagen die Elektronen vom Metallgestänge in die Flucht.
Dieses Flüchten der Elektronen ohne direkte Berührung nennt man Influenz. Die Elektronen sammeln sich in den Aluminiumblättchen am Ende des Metallgestänges. Da sich die Elektronen auf beide Aluminiumblättchen verteilen und auch gegenseitig abstoßen, bewegen sich die Blättchen voneinander weg. Gibt man den negativ geladenen Strohhalm wieder vom Metallgestänge weg, können sich die Elektronen vom Metallgestänge wieder auf das ganze Gestänge aufteilen. Die Aluminiumblättchen gehen wieder zusammen.
6 Zusammenfassung
Das Wichtigste in Kürze:
Elektronen können sich in einem Metall frei bewegen. Nähert man sich mit einem elektrisch negativ geladenen Gegenstand, so bewegen sich die Elektronen im Metall so weit wie möglich weg. Diesen Effekt (Influenz) nutzt man, um zum Beispiel mit dem Elektroskop Ladungen zu messen.
