Grunderscheinungen
Lernziele
- Sie können anhand der Beschreibung eines Experimentes erklären, weshalb es zwei unterschiedliche Ladungen gibt
- Sie wissen, was Physiker unter Influenz verstehen und können Erscheinungen damit erklären
- Sie kennen die neue Grösse Ladung sowie deren Einheit und wissen wie sie gemessen werden kann
Beobachtung
Schauen Sie sich das Video der pädagogischen Hochschule St. Gallen an. Darin wird folgendes gezeigt:
- Anziehung zwischen geladenen und ungeladenen Objekten aufgrund der Influenz
- Abstossung zwischen gleichnamig geladenen Objekten (+ mit + oder − mit −)
- Anziehung zwischen ungleichnamig geladenen Körpern (+ mit −)
Fragen
Nach diesem Video sollten Sie in der Lage sein, folgende Frage zu beantworten:
Wieso müssen zwei unterschiedliche Ladungen angenommen werden, um die elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen Körpern zu erklären? Tun Sie dies, indem Sie entsprechende Experimente beschreiben.
Diese Frage könnten Sie genau so an einer Prüfung antreffen!
Zudem sollten Sie erklären können, was unter Influenz verstanden wird. Wichtig: ein influenzierter Körper bleibt neutral, also ungeladen!
Die elektrische Ladung $Q$, $q$
Physiker möchten nicht nur qualitative Aussagen machen können. Deshalb muss die neue Grösse Ladung gemessen und quantifiziert werden. Wir definieren die Einheit für die Ladung:
$[q]=[Q]=$ 1 C (Coulomb)
und messen sie beispielsweise mit einem Elektroskop.
Das Elektroskop
Ein Elektroskop nutzt die Eigenschaft aus, dass gleich geladene Körper sich gegenseitig abstossen. Der türkisfarbene Rahmen ist gegenüber dem vertikalen hellblauen Stab isoliert (orange dargestellt). Wird Ladung auf das Elektroskop übertragen, verteilt sie sich gleichmässig an der Oberfläche des unbeweglichen, hellblauen Stabs und des schwarz dargestellten, mobilen Zeigers. Zeiger und fester Stab stossen sich gegenseitig ab. Je mehr Ladung auf dem Elektroskop ist, desto grösser ist die Abstossung und somit auch der Ausschlag. An diesem Ausschlag lässt sich die Ladung des Elektroskops bestimmen.