Elektrische Ladung und elektrisches Feld

Elektrische Ladung und elektrisches Feld
Dan Dröge
Versuch zur Berührungselektrizität:
Frage:
Welche Ladung hat der schwarze Stab?
( Um dies zu bestimmen, muß man zuvor eine bekannte Ladungsart
haben.)
Versuchsaufbau:
Durchführung + Beobachtung:
Man lädt den Stab durch Reiben mit dem Wildledertuch auf und hält den
Stab an das positiv geladene Elektroskop. Der Zeigerausschlag geht
zurück. Daraus kann man schließen, dass der Stab vorher negativ geladen
sein mußte. Die positiven Ladungen wurden durch negative neutralisiert,
so dass der Zeigerausschlag zurückgegangen ist.
Ping-Pong-Ball-Versuchersuchsaufbau:
Versuchsaufbau:
Die Kugel ist ein mit Graphit überzogener T-T-Ball ( Graphit ist ein guter
Leiter ).
Durchführung + Beobachtung:
Man schaltet den Strom an und dreht den Trafo voll auf. Ab einer
gewissen Spannung bewegt sich der T-T-Ball zwischen den beiden Platten
hin und her. Zuerst bewegt er sich zur positiv geladenen Platte, dann zur
negativen. Die Glimmlampe leuchtet schwach auf, wenn der T-T-Ball an
der negativ geladenen Platte ist.
Erklärung:
Der T-T-Ball bewegt sich zuerst zur positiven Seite, dort werden die
Elektronen abgezogen. Dadurch wird die Kugel wieder abgestoßen, da
Platte und Kugel beide positiv geladen sind. Wenn der T-T-Ball wieder an
der negativ geladenen Platte angelangt ist, nimmt er wieder Elektronen
auf. Dies wiederholt sich, so dass ein Strom fließt.
Formel:
Zusammenhang zwischen Ladungsmenge Q und Stromstärke I
Die Einheit der Stromsärke ist Ampère: [ I ]= A
oder
(Durchschnittswert der Stromstärke I)
Die Stromstärke I ist der Quotient aus der transportierten Ladungsmenge
Q und der Zeit t.
Das elektrische Feld
Was versteht man unter einem elektrischen Feld?
Ein elektrisches Feld ist der Raum, in dem auf Ladungen elektrische Kräfte
wirken. Man kann herausfinden, ob ein elektrisches Feld in einem Raum
vorherrscht, indem man einen geladenen Körper in diesen Raum hält.
Wenn sich der Körper bewegt, dann wirken elektrische Kräfte auf diesen
Körper. Somit herrscht hier ein elektrisches Feld vor.
Was versteht man unter der elektrischen Feldstärke und wie wird
sie gemessen?
Unter elektrischer Feldstärke versteht man den Quotient aus elektrischer
Kraft Feld und Probeladung q in dem betreffenden Punkt des Feldes.
Anm.:
E=Fel/q
Die entsprechende Formel lautet: Fel = tan a · m · g