Elektrostatik

Elektrostatik
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Inhalt
Anziehung zwischen einem Wolltuch und einem Ballon......................................................................... 3
Der gebogene Wasserstrahl.................................................................................................................... 4
Die Abstoßung zwischen OH-Folien ....................................................................................................... 5
Anziehung und Abstoßung – gezeigt mit einer Digitalwaage.................................................................. 6
„Elektrostatische Spielereien“.................................................................................................................. 7
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Anziehung zwischen einem Wolltuch und einem Ballon
Material:
Wolltuch, Luftballon
Beschreibung:
Ein prall aufgeblasener Luftballon wird mit einem Wolltuch oder Wollsocken gerieben.
Beobachtung:
Der geriebene Ballon haftet am Wolltuch.
Erklärung:
Beim Reiben mit dem Socken findet ein Elektronenübergang vom Wolltuch auf den
Ballon statt. Der Ballon hat nun Elektronenüberschuss (negative Ladung) und das
Tuch hat Elektronenmangel (positive Ladung). Unterschiedlich geladene Körper ziehen einander an.
Tipps:
• Der Luftballon kann durch Reiben am Wollpullover auch auf den Rücken eines
Schülers oder einer Schülerin geheftet werden.
• Der Ballon kann auch an eine Tür „geklebt“ werden, nachdem man ihn an ihrer
Kunststoffoberfläche gerieben hat.
• Ein ungeriebener Ballon haftet auf dem Bildschirm eines eingeschalteten TV-Geräts, weil er im Vergleich zur negativ geladenen Bildschirmoberfläche positiv geladen ist.
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Der gebogene Wasserstrahl
Trichter
Bürette
Material:
Bürette (oder Injektionsspritze ohne Kolben),
Kunststofflineal, Reibzeug, Becherglas, Trichter,
Stativ und Stativmaterial, Schale zum Auffangen
des Wassers
Durchführung:
Eine Bürette wird mit Wasser gefüllt und mithilfe
des
Hahns wird ein „dünner“ Wasserstrahl eingeriebenes
gestellt.
Diesem Strahl nähert man ein geriebeLineal
dünner Wasserstrahl
nes Kunststofflineal (das ausgelaufene Wasser
wird während des Versuchsablaufs in einer
Schale aufgefangen und von oben her ständig ergänzt).
Beobachtung:
Der Wasserstrahl wird aus seiner Richtung abgelenkt.
Erklärung:
Wassermoleküle sind Dipole. Zwischen der positiven Seite der Moleküle und dem
durch das Reiben negativ geladenen Lineal wirken gegenseitige Anziehungskräfte.
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Die Abstoßung zwischen OH-Folien
Material:
2 Streifen einer Overheadfolie oder Laminierfolie
Beschreibung:
Von der Längsseite einer Overheadfolie schneidet man zwei ca. 3 cm breite Streifen
ab. Man legt die Streifen aufeinander und reibt sie gemeinsam mit einem Wolltuch
oder an einem Pullover. Nun fasst man die Streifen mit einer Hand an einem Ende
und lässt sie frei hinunterhängen.
Beobachtung:
Die beiden Streifen streben auseinander.
Erklärung:
Beim Reiben laden sich beide Streifen negativ auf. Gleichnamig geladene Körper
stoßen einander ab.
Tipps:
• Wenn man die „freie“ Hand zwischen die Streifen schiebt, streben sie auf die Hand
zu, weil diese im Vergleich zu den beiden Streifen positiv geladen ist.
• Sehr gut geeignet für dieses Experiment sind auch Laminierfolien.
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Anziehung und Abstoßung – gezeigt mit einer Digitalwaage
Material:
Digitalwaage mit (mindestens) 0,1 g Empfindlichkeit, 2 Glasstäbe, 2 Hartgummistäbe,
Reibzeug
Durchführung:
a) Ein geriebener Glasstab (Hartgummistab) wird auf die Waage gelegt und diesem
wird ein geriebener Hartgummistab (Glasstab) genähert.
b) Dem auf der Waage liegenden geriebenen Glasstab (Hartgummistab) wird ein
zweiter geriebener Glasstab (Hartgummistab) genähert.
Beobachtungen:
a) Der auf der Waage liegende Stab wird scheinbar leichter.
b) Der auf der Waage liegende Stab wird scheinbar schwerer.
Erklärung:
Die scheinbare Gewichtsabnahme (Gewichtszunahme) lässt sich mit der gegenseitigen Anziehung (Abstoßung) zwischen den ungleich (gleich) geladenen Stäben erklären.
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„Elektrostatische Spielereien“
• Eine geriebene Klarsichthülle (ein geriebenes Kunststofflineal) wird kleinen, sehr
leichten Papierstückchen genähert.
• Eine geriebene Klarsichthülle (ein geriebenes Kunststofflineal) wird Salz oder
Pfeffer genähert. Verwendet man grobkörniges Salz, kann man auf diese Weise
wegen des Masseunterschieds bei einigem Geschick den Pfeffer vom Salz trennen.
• Eine an den Haaren geriebene Klarsichthülle (ein geriebenes Kunststofflineal, ein
geriebener Luftballon) zieht diese hoch. Günstig ist ein weißer Hintergrund und ein
Schüler oder eine Schülerin mit dunklen (frisch gewaschenen), langen Haaren.
• Ein kleines Stück Papier haftet (einige Zeit) am Bildschirm eines eingeschalteten
Fernsehgeräts.