• Eigenschaften des elektrischen Feldes
  • anonym
  • 12.10.2024
  • Physik
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In­flu­enz

Unter elek­tri­scher In­flu­enz ver­steht man die La­dungs­tren­nung in einem (neu­tra­len) Kör­per bei An­we­sen­heit eines ge­la­de­nen Kör­pers.



Hin­weis: Ist der Kör­per lei­tend, so ver­schie­ben sich die be­weg­li­chen ne­ga­ti­ven La­dungs­trä­ger in Rich­tung der po­si­ti­ven Kugel nach rechts, auf der lin­ken Seite blei­ben die po­si­ti­ven Atom­rümp­fe zu­rück. Han­delt es sich bei dem Kör­per um einen Iso­la­tor, so gibt es keine be­weg­li­chen La­dungs­trä­ger, je­doch ver­schie­ben sich die La­dungs­schwer­punk­te. Ver­ein­fach­te Dar­stel­lung für beide Fälle im rech­ten Bild (Ab­bil­dung 1).

Ab­bil­dung 1: In­flu­enz













































Po­la­ri­sa­ti­on

Ab­bil­dung 2: Po­la­ri­sa­ti­on

In einem Iso­la­tor (z. B. Gummi) kön­nen sich weder die ne­ga­ti­ven noch die po­si­ti­ven La­dun­gen frei be­we­gen. Bringt man in die Nähe eines neu­tra­len Iso­la­tors einen ge­la­de­nen Kör­per, kommt es im Iso­la­tor nur zu einer ge­ring­fü­gi­gen Ver­schie­bung der in ihm vor­han­den po­si­ti­ven und ne­ga­ti­ven La­dun­gen. Eine La­dungs­tren­nung wie beim elek­tri­schen Lei­ter ist al­ler­dings nicht mög­lich. Diese leich­te Ver­schie­bung von po­si­ti­ven und ne­ga­ti­ven La­dun­gen wird Po­la­ri­sa­ti­on ge­nannt. Die In­flu­enz führt bei elek­tri­schen Iso­la­to­ren also zur Po­la­ri­sa­ti­on in­ner­halb des Iso­la­tors.

Sta­ti­on 1: Elek­tro­skop

Si­tu­a­ti­on: ne­ga­tiv ge­la­de­nes Elek­tro­skop
1
Nä­hert man einem ne­ga­tiv auf­ge­la­de­nen Elek­tro­skop einen ge­la­de­nen Kör­per, so be­ob­ach­tet man, dass der Zei­ger­aus­schlag zu­rück­geht. Er­klä­re mit Hilfe einer Skiz­ze diese Be­ob­ach­tung und gebe an, wel­che La­dungs­art der Kör­per hat.

Sta­ti­on 2: Luft­bal­lon

2
Reibe den Luft­bal­lon ein dein Hemd oder Pull­over und brin­ge ihn an einer Tür oder Wand. Schaffst du es, dass der Bal­lon nicht her­un­ter­fällt? Er­klä­re mit Hilfe einer Skiz­ze, warum dies mög­lich ist.

Sta­ti­on 3: Blitz­ein­schlag Auto

3
Im Auto sind wir si­cher bei einem Ge­wit­ter. Seht euch fol­gen­des Video bis Mi­nu­te 2:10 (Video 1) an (https://www.you­tube.com/watch?v=D3KgADeqW-​c&ab_chan­nel=DW­Deutsch). Un­ter­su­che nun die­sen Sach­ver­halt mit einem Elek­tro­skop. Lade einen Stab auf und halte ihn in die Nähe des Elek­tro­skops.
  • No­tie­re deine Be­ob­ach­tung
  • Füge nun den Me­tall­kä­fig hinzu. Führe den Ver­such er­neut durch und no­tie­re deine Be­ob­ach­tung.
  • Be­ant­wor­te die Fra­ge­stel­lung Warum bin ich im Auto bei einem Ge­wit­ter vor Blit­zen si­cher mit Hilfe des zwei­ten Vi­de­os im QR-​Code.
Ver­such­auf­bau

Ge­heim

Ge­heim

Bo­nus­sta­ti­on

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Bei Fer­ti­gungs­pro­zes­sen in der In­dus­trie ent­ste­hen Ab­fäl­le, die zum Teil aus Kunst­stof­fen und zum Teil aus lei­ten­den Me­tal­len be­stehen. Zur Scho­nung der Re­sour­cen ver­sucht man, die Ab­fäl­le nach ihren Be­stand­tei­len zu tren­nen, um teu­res Ma­te­ri­al wie­der­zu­ge­win­nen. Die fol­gen­de An­ord­nung der Firma hamos eig­net sich zur tro­cke­nen Rück­ge­win­nung feins­ter Me­tall­teil­chen aus un­ter­schied­li­chen Leiter-​Nichtleiter-​Mischungen.

Das zu tren­nen­de Ma­te­ri­al­ge­misch wird über einen Vi­bra­ti­ons­för­de­rer auf eine ro­tie­ren­de, ge­er­de­te Me­tall­wal­ze ge­ge­ben und in den Be­reich einer Hoch­span­nungs­elek­tro­de trans­por­tiert. Dort wird es elek­tro­sta­tisch auf­ge­la­den.
  • Teil­auf­ga­be­Be­grün­den Sie, warum die lei­ten­den Ma­te­ri­a­li­en in dem lin­ken Be­häl­ter, die Nicht­lei­ter in dem rech­ten Be­häl­ter ab­ge­la­gert wer­den.
  • Zur Tren­nung des Ma­te­ri­al­ge­mi­sches könn­te man auch einen Elek­tro­ma­gne­ten ein­set­zen.
    Wel­chen Vor­teil be­sitzt dem­ge­gen­über das oben dar­ge­stell­te Trenn­ver­fah­ren?
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