Ladungstransport
Schlagwörter: Ladungen, Transport, Strom, Stromfluss, Ladungstransport,
Mit der Influenzmaschine können wir den Plattenkondensator laden. Eine der Platten ist dann positiv- und die andere Platte ist negativ geladen.
Das können wir mit dem Elektroskop überprüfen.
Wie können wir die Ladungen zwischen den Platten ausgleichen?
Mit dem Ladungslöffel können wir Ladungen zwischen den Platten ausgleichen. Wenn wir den Ladungslöffel an die negativ geladene Platte halten ♦03a, dann werden von der Platte Elektronen auf den Ladungslöffel fließen. Es werden so viele Elektronen auf den Ladungslöffel übergehen, bis sich ein Gleichgewicht der Ladungen eingestellt hat. Der Löffel wird jetzt negativ geladen sein.
Wenn wir den Ladungslöffel jetzt an die positiv geladene Platte halten ♦03b, dann werden so viele Elektronen auf die positiv geladene Platte übergehen, bis sich auch hier ein Gleichgewicht eingestellt hat. Der Löffel wird jetzt positiv geladen sein.
Zwischen gleichen Ladungen wirken abstoßende Kräfte. Die Ladungen werden sich so auf einem Körper verteilen, dass sie den größtmöglichen Abstand voneinander haben.
Wenn jetzt ein zweiter, neutraler Körper den geladenen Körper berührt, dann bietet dieser mehr Raum für die Ladungen. Die Ladungen werden sich so auf beiden Körpern verteilen, dass sich auch hier der größtmögliche Abstand ergibt.
Das „elektrisch“ betriebene Pendel
Zum Beginn des Versuchs sind beide Platten geladen. Die linke Platte ist positiv geladen, die rechte Platte ist negativ geladen.
Die Pendelkugel ist mit einer leitenden Schicht bestrichen.
Beobachtung
Die Kugel pendelt zwischen den Platten hin und her. Wenn an der Influenzmaschine nicht mehr gedreht wird, dann wird die Bewegung der Kugel langsamer. Die Kugel kommt nach einiger Zeit zum Stehen.
Erklärung
Wenn wir die Pendelkugel an die linke Platte bringen, dann wird die Kugel positiv aufgeladen.
Wenn die Kugel positiv geladen ist, dann wird sie sich mit der linken Platte gegenseitig abstoßen und mit der rechten Platte gegenseitig anziehen. Die Kugel pendelt nach rechts.
Wenn die Kugel die rechte Platte berührt, dann kommt es zu einem Ladungsausgleich. Einige Elektronen fließen von der Platte auf die Kugel. Die Kugel ist jetzt negativ geladen.
Wenn die Kugel negativ geladen ist, dann wird sie sich mit der rechten Platte gegenseitig abstoßen und mit der linken Platte gegenseitig anziehen. Die Kugel pendelt nach links. Der Vorgang wiederholt sich so lange, bis die Platten entladen sind. Wenn wir keine neuen Ladungen auf die Platte bringen, dann gleichen sich die Ladungsunterschiede zwischen den Platten aus. Die Bewegung verlangsamt sich. Nach einiger Zeit hört die Kugel auf zu pendeln.
Vom Ladungsausgleich zum Stromfluss
Als nächsten schalten wir eine Glimmlampe zwischen die Kondensatorplatten ►05 und laden die Kondensatorplatten erneut auf.
Wir können beobachten, dass die Glimmlampe immer dann aufleuchtet, wenn die Kugel eine der Platten berührt. Es wurden Ladungen transportiert. Die Kugel wirkt hier wie eine „Fähre“, die den Stromkreis zwischen den Platten schließt. Die Kugel transportiert die Ladungen. Dabei werden die negativen Ladungen von rechts nach links transportiert. Die positiven Ladungen werden von links nach rechts transportiert. (Stromrichtung)