Frage von Wiesenhuegel, 116

Wie lässt sich die Ladungsart einer elektrisch geladenen Kugel nachweisen (Chemie)?

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von indiachinacook, Community-Experte für Chemie, 68

Du kannst natürlich sehr leicht nachweisen, daß die Kugel geladen ist (halte DeineHaare in die Nähe). Wenn Du eine Referenz­ladung hast (also eine, von der Du weißt, ob sie positiv oder negativ ist), dann kriegst Du auch leicht das Vor­zeichen, da brauchst Du nur nachz­usehen, ob sie an­gezo­gen oder ab­gestoßen wird.

Eine Referenzladung kriegst Du z.B. aus einem Elektronen­strahl, weil der immer negativ geladen ist.

Ohne Referenz­ladung wird es schwieriger. Du kannst die Kugel bewegen und das Magnet­feld messen; wenn Du dabei nicht rinks und lechts velwecherst, kannst Du daraus das Vorzeichen der Ladung bestimmen (rechte-Hand-Regel, die bewegte Kugel ist ein Strom).

Dazu brauchst Du aber blöderweise eine neue Referenz, z.B. muß Dir jemand auf eine Magnetnadel draufschreiben, wo der Nordpol und wo der Südpol ist (oder Du findest das raus, indem Du das Magnetfeld der Erde selbst als Referenz nimmst, aber das wäre geschummelt, weil es z.B. auf dem Mond nicht funk­tio­nieren würde). Das kannst Du scheinbar umgehen, indem Du Deine Magnet­nadel an einem Synchro­tron eichst (dort hängt die Richtung des Magnet­feldes nur von der Umlauf­richtung, also rechts/links) ab, aber dann hast Du implizit genutzt, daß Elektronen negativ geladen sind, also eine versteckte Referenz­ladung verwendet.

Wenn Du aber auch keine Referenz für links und rechts (bzw. Nordpol und Südpol, was letztlich dasselbe ist) verwenden darfst, steckst Du wirklich in der Klemme; denn alle Gesetze der klassischen Physik sind CP-invariant, d.h., wenn Du Plus und Minus vertauscht und gleichzeitig auch noch Rechts und Links, dann kriegst Du genau dasselbe heraus. Es gibt obskure subatomare Prozesse, die diese Invarianz verletzen und mit denen Du das Vorzeichen einer Ladung absolut bestimmen kannst, aber auf Dir wirst Du kaum Zugriff haben.

Expertenantwort
von TomRichter, Community-Experte für Chemie, 55

Du hältst (der Schmerzfreiheit halber über einen Vorwiderstand) eine Glimmlampe an die Kugel und beobachtest, ob die der Kugel oder die Deiner Hand zugewandte Elektrode leuchtet.

Anschließend recherchierst Du in Wikipedia unter dem Stichwort Glimmlampe, ob die positive oder die negative Elektrode leuchtet.

Antwort
von bartman76, 60

Wenn die Ladung konstant gehalten wird, kannst du sie einfach mit einem Multimeter gegen Erde messen.

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