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Elektrostatik

Autor:
Publikation: 1.4.1998
Herkunft: La main à la pâte, Paris

Man kann elektrostatische Phänomene überall um sich herum beobachten: Das Knistern des Pullovers, den man auszieht, der Blitz, der über den Gewitterhim­mel zuckt, der kleine elektrische Schlag, den man manchmal beim Berühren eines metallenen Türgriffs fühlt. All diese Phänomene haben eines gemeinsam: Sie werden durch die Wechselwirkung zwischen zwei Körpern entgegengesetz­ter Ladung verursacht (dem Pullover und dem Rollkragenpullover, der Wolke und dem Erdboden, dem menschlichen Körper und dem Türgriff).

Erzeugen statischer Elektrizität

Aber wie laden sich Körper auf?

In einem neutralen Körper gibt es ebenso viele positive wie negative Ladun­gen. Es kann geschehen, dass ein anfangs neutraler Gegenstand negative Ladungen verliert oder gewinnt. Dazu genügt es, dass er gerieben oder ganz einfach plötzlich von einem Körper getrennt wird, mit dem er in Kontakt gewe­sen war. Das geschieht zum Beispiel, wenn Sie ein Glasstück mit einem Woll­tuch reiben. Das Wolltuch entreißt dem Glasstück Elektronen; dieses wird dann positiv und das Wolltuch negativ geladen. Sie haben statische Elektrizität erzeugt.

Die elektrische Influenz

Sobald er geladen ist, wirkt ein Körper auf seine Umgebung und verändert de­ren elektrische Eigenschaften. Er ist dann imstande, aus der Entfernung eine Ladung "auftreten" zu lassen, indem er die in einem anderen Körper enthalte­nen Ladungen anzieht oder abstößt. Das nennt man elektrische Influenz.

Körper unter Influenz

Wenn Sie zufällig einen geladenen Gegenstand einem elektrisch neutralen Gegenstand nähern, wird die Verteilung der Ladungen in letzterem geändert, denn er unterliegt der Influenz des geladenen Gegenstands.

In einem Leiter sind manche Elektronen frei beweglich; sie wandern im gesam­ten Leiter umher. Unter dem Einfluss einer äußeren Ladung nähern sich diese Elektronen entweder dem geladenen Körper, wenn dieser positiv geladen ist, oder sie entfernen sich von ihm, wenn er negativ geladen ist.

In einem Isolator ist die Sache etwas komplizierter, denn die Elektronen sind stark an den Atomkern gebunden und können sich daher nicht über weite Ent­fernungen verschieben. Um die Influenz einer Ladung auf einen Isolator zu verstehen, muss man betrachten, was auf atomarer Ebene geschieht. In jedem Atom verformt sich die Elektronenwolke entsprechend dem Vorzeichen der Ladung, die man annähert. Dieses leichte Ungleichgewicht der Ladungen ist sicherlich mikroskopisch klein, kann sich aber zu einem großen Effekt auf­summieren.

Letzte Aktualisierung: 18.7.2014

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