Elektrizität

Elektrizität
Der Name Elektrizität kommt von der griechischen Bezeichnung für Bernstein – „elektron“ - her. So
haben die alten Griechen entdeckt, dass durch Reiben von Bernstein irgendwelche Anziehungskraft
wirksam wird. Diese damals geheimnisvolle Kraft wurde Elektrizität genannt. Durch einen einfachen
Versuch ist diese Kraft nachzuweisen: streicht man sich, als Ersatz für das Reiben des Bernsteins, mit
Hartgummikamm durch das Haar, dann werden kleine Papierstückchen von dem Kamm angezogen. Die
Eigenschaften und Gesetzmäßigkeiten der Elektrizität sind den Menschen aber lange Zeit verborgen
geblieben. Mit Hilfe von zahlreichen Versuchen, exakten Messungen und scharfsinnigen Überlegungen
gelang es schließlich, tief in die Geheimnisse der Elektrizität einzudringen.
Atome. Auf Grund der technischen Forschungen wissen wir, dass alle Stoffe aus Atomen bestehen. Die
Atome sind die kleinsten Teile eines Elementes, die sich weder auf physikalischem noch auf chemischem
Wege teilen lassen, ohne dass sich ihre Eigenschaften ändern. Das Atom besteht aus einem Kern, dessen
positive Ladung die Anzahl der um ihn kreisenden negativen Elektronen bestimmt.
Die Elektronen sind die Träger der Elektrizität. Das sind Teilchen mit negativer Ladung. Sie sind an eine
Masse gebunden, die nur den 1850sten Teil des Wasserstoffkernes ausmacht. Diese negativen Elektronen
kreisen mit großer Geschwindigkeit um den Atomkern. Die anziehenden Kräfte zwischen den positiven
Ladungen des Kerns und den negativen Ladungen der Elektronen binden diese an den Kern. Die
Elektronen kommen auch in großer Anzahl frei beweglich zwischen den Atomen der Körper, also nicht
im Atomverband gebunden, vor. Diese sind die sogenannten freien Elektronen Besitzt ein Stoff frei
bewegliche Elektronen, so nennen wir ihn einen elektrischen Leiter. Die Elektrizität ist also in jedem
Stoff als elektrische Ladung bereits vorhanden.
Der Atomkern ist, wie gesagt, positiv und besteht aus positiv geladenen Protonen und elektrisch neutralen
(ungeladenen) Neutronen. Ein Atom kann Elektronen abgeben oder aufnehmen. Dadurch wird das
elektrische Gleichgewicht zwischen der positiven Kernladung und den negativen Elektronen gestört. Das
Atom ist dann positiv oder negativ elektrisch geladen. Schafft man die Möglichkeit, dass sich die
positiven und negativen Ladungen zweier Metallkörper ausgleichen können, indem man diese Körper
durch einen Draht miteinander verbindet, so fließen die überschüssigen Elektronen des negativ geladenen
Körpers zu dem positiv geladenen Körper, um dort den Elektronenmangel auszugleichen. Es fließt der
elektrische Strom.
Das Bestreben zweier elektrisch geladener Körper, sich auf einen elektrisch neutralen Zustand
auszugleichen, nennen wir die Spannung. Ist dieser Ausgleich der verschiedenen Ladungen vollzogen, so
fließen keine Elektronen mehr vom einen zum anderen Pol. Um einen dauernden Elektronenfluss zu
erhalten, muss eine ständige Spannungsquelle vorhanden sein. Und Elektrizität ist der physikalische
Oberbegriff für alle Phänomene, die ihre Ursache in ruhender oder bewegter elektrischer Ladung haben.
5. Lesen Sie den Text noch einmal. Kreuzen Sie an, ob Sie folgende Information im Text gelesen
haben.
Ja
1) Schon die alten Griechen haben die Eigenschaften und Gesetzmäßigkeiten der
Elektrizität gründlich studiert.
2) Die Atome lassen sich teilen, und sie verändern dabei ihre physikalischen
Eigenschaften.
3) Im Text geht es auch um positive und negative Ladungen der Werkstoffe.
4) Nicht alle Elektronen sind an den Atomkern fest gebunden.
5) Die Definition des Wortes „Elektrizität “ist eng mit dem physikalischen
Begriff „elektrische Ladung “ verbunden.
Elektrische Grundgrößen
Nein
8. Erschließen Sie die Bedeutung der Komposita aus den Bestandteilen:
die Elementarladung →
der Elektronenüberschluss →
die Ladungsmenge →
das Formelzeichen →
die Glimmlampe →
der Atomkern →
der Elektronenmangel
der Atomkern →
der Ladungsträger →
der Probekörper →
a) Elektrische Ladung
Es gibt positive und negative elektrische Ladungen. Atome sind aus negativ geladenen Elektronen und
einem positiv geladenen Kern aufgebaut. Jedes Elektron trägt eine
negative Elementarladung1. Ein Körper ist elektrisch geladen,
wenn sich die Anzahl der positiven Ladungen aller Atomkerne von
der Anzahl aller Elektronen unterscheidet. Ein negativ geladener
Körper hat Elektronenüberschuss, ein elektrisch positiv geladener
hat Elektronenmangel.
Gleichnamig geladene Körper stoßen sich ab, ungleichnamig
geladene ziehen sich an. Die elektrische Ladung gibt an, wie groß der Elektronenüberschuss bzw.
Elektronenmangel eines Körpers ist. Formelzeichen: Q Einheit: 1С (Coulomb2)
Elektrische Ladungen sind teilbar und übertragbar. Die Trennung der Ladungen eines
leitenden Körpers unter dem Einfluss von äußeren Ladungen heißt
Influenz. Qualitativer Nachweis elektrischer Ladungen:
a) mit dem Elektroskop durch Influenz und auf Grund der Abstoßung
gleichartiger Ladungen
b) Nachweis des Vorzeichens der Ladung durch Glimmlampe.
1. Die Elementarladung ist die kleinste elektrische Ladungsmenge: e = 1,6 10-19 C. 1909
experimenteller Nachweis durch den amerikanischen Physiker Robert Andrews Milikan (18681953)
2. nach dem französischen Physiker Charles Auguste De Coulomb (1736-1806)
9. Beantworten Sie bitte folgende Fragen zum ersten Abschnitt:
1) Worum geht es im ersten Absatz des Textes?
2) Woraus besteht ein Atom?
3) Wann ist ein Körper elektrisch geladen?
4) Welcher Körper hat Elektronenüberschluss?
5) Welcher Körper hat Elektronenmangel?
6) Was versteht man unter dem Begriff „Influenz“