Zusammenfassung vom 11.04.2011 - FU Berlin

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Experimentalphysik 2, SS 2011
Zusammenfassung vom 11.04.2011
I Ladung und elektrisches Feld
elektrische Ladung:
- + +
2 Sorten: positiv, negativ
-
+
Einheit: 1 Coulomb, 1 C = 1 As
Elementarladung ist quantisiert : e = 1.602210-19 C
E h lt
Erhaltungssatz:
t
di elektrische
die
l k i h Ladung
L d
eines
i
abgeschlossenen
b
hl
Systems
S
ist
i konstant.
k
Bem.: elektr. Ladung kann aus reiner Energie erzeugt werden (Paarbildung), aber die dabei entstehende Gesamtladung ist immer null.
Beweglichkeit der
elektr.
l kt Ladung:
L d
Nichtleiter (Isolator)
fließender Übergang
Glas, Holz, Gummi
Ladungsträger nicht beweglich
E
Erzeugung
ddurch
hR
Reibung
ib
Leiter
Metalle, Kohlenstoff, Erde
frei beweglich
++
+
++
+
+
+
E
Erzeugung
ddurch
h IInfluenz
fl
-
-
+
- -+
+
+
+
Leiter
Zusammenfassung vom 11.04.2011
Influenz:
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Ladungsverschiebung in einem Leiter aufgrund
von äußeren elektrischen Kräften
Ladungstrennung
durch Influenz:
Zwei im Kontakt stehende, ungeladene Leiter werden in die Nähe einer
ggeladenen Platte ggebracht. Die Ladungen verschieben sich (Influenz).
Die verschobenen Ladungen werden
durch Trennen des Kontakts in den
b id Leitern
beiden
L it
separiert.
i t
Experimentalphysik 2, SS 2011
+
+
positiv +
+
geladene +
Platte +
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
ungeladene Leiter
in Kontakt
-----
++
+
+
++
negative Ladungen sammeln
sich in der Nähe der Platte
--- -- -
+ +++
+
+
+ ++
Ladungsseparation durch
Trennen des Kontakts
Verständnisfragen:
Warum tritt Influenz nur bei Leitern auf?
Wenn ein Glasstab mit einem Fell gerieben wird und sich dadurch auflädt, ist dann das Fell auch aufgeladen (beide seien vorher ungeladen)?
Geht der Ladungstransport oben beim Van-de-Graaff-Bandgenerator
beliebig lang weiter oder gibt es physikalische Grenzen?