Physik Versuch Auswertung?
Wir haben in Physik ein Versuch gemacht: eine Schallplatte wurde durch Reiben aufgeladen. Diese wurde nah ohne zu Berühren an ein Elektrroskop gehalten, das die ladung misst. Der Zeiger schlägt natürlich aus. Als eine Erdung angeschlossen wurde gleicht sich die ladung aus und der Zeiger geht wieder runter. Doch auch wenn die Erdung weggenommen wurde bleibt der Zeiger unten und erst als die Schallplatte weggenommen wurde geht der Zeiger hoch.
Wie ist dieses letzte Phänomen zu erklären
1 Antwort
Wenn das Elektroskop ausschlägt, muss irgendwie irgendeine Ladung auf Zeiger und Gegenplatte sein.
Hinweis: Das Vorzeichen dieser Ladung ist egal.
Hinweisfrage: Wenn das Elektroskop nicht ausschlägt, bedeutet das notwendigerweise, dass überhaupt keine Ladung im Elektroskop-System ist?
Hinweisfrage: Was genau bewirkt die Erdung? Ist das notwendigerweise eine vollständige Entladung?
Hinweisfrage: Woher kam die Ladung auf Zeiger und Gegenplatte, als die Schallplatte in die Nähe des ungeladenen Elektroskops gehalten wurde?
die Platte wird positiv statisch aufgeladen, im Elektrroskop werden die Elektronen nach oben angezogen. Unten stoßen sich die übrig gebliebenen positiven Ladungen ab der Zeiger geht nach oben.
Soweit stimmt es.
Durch die Erdung wird das Ungleichgewicht ausgeglichen.
Vermutlich richtig, wäre mir aber zu ungenau: im Untersystem Zeiger/Gegenplatte wird das Ungleichgewicht (der Ladungen) ausgeglichen.
Was passiert, ist, dass das gesamte Elektroskop auf Erdpotenzial (0) gebracht wird. (In Leitern kann es ja keine Potenzialunterschiede geben, deshalb muss das Potenzial sowohl am Zeiger als auch an der Kugel/Platte 0 sein. - Was zur Frage führt: Auf welchem Potenzial war das Elektroskop, als es vorhin ausschlug? Woher kommt die Abweichung vom Erdpotenzial?)
Kennt ihr schon die "elektrische Influenz" (manchmal auch "elektrostatische Induktion")? Was passiert demnach in der Platte des Elektroskops?
Vllt. weil e- aus der Erdung kommen??
Stimmt: Aus der Erdung können beliebig viele Elektronen kommen, in die Erdung können beliebig viele Elektronen abfließen. Das tun sie gerade so lange, bis der geerdete Gegenstand auf Erdpotenzial (0) ist.
Die Erdung wird weggenommen: der Zeiger ist unten weil es ausgeglichen ist oben sind aber noch die ganzen e-, die von der Platte angezogen werden.
Stimmt: wenn die Erdung / leitende Verbindung weggenommen wird, aber ansonsten (netto) keine Ladungsträger bewegt werden, bleiben alle Potenziale gleich und auch "delokalisierte" Ladungsträger bleiben, wo sie sind.
Beim wegnehmen der Platte gehen die e- nach unten und erzeugen ein Ungleichgewicht, weil nun mehr e- als p+ das sind.
Stimmt. Kannst du auch begründen, warum sich die e- jetzt auf einmal bewegen? (Gleiches Potenzial überall im Leiter)
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Und kann es sein dass das sozu. in abgewandelter Art einen Kondensator darstellt oder ist das ganz falsch?
Wenn du Schallplatte / Elektroskopplatte meinst: die Überlegung ist richtig. Üblicherweise sind bei einem Kondensator beide Platten leitfähig, das ist der Unterschied.
Wenn du Elektroskop / Erde meinst: ebenfalls richtig. Hier haben wir Potenzialänderungen durch Umlagerung externer Ladungsträger, durch "Kurzschließen" des Kondensators und wieder durch Umlagerung externer Ladungsträger.
Schonmal vielen Dank für die Hinweise. Ich habe mir das jetzt so erklärt: die Platte wird positiv statisch aufgeladen, im Elektrroskop werden die Elektronen nach oben angezogen. Unten stoßen sich die übrig gebliebenen positiven Ladungen ab der Zeiger geht nach oben. Durch die Erdung wird das Ungleichgewicht ausgeglichen. Vllt. weil e- aus der Erdung kommen?? Die Erdung wird weggenommen: der Zeiger ist unten weil es ausgeglichen ist oben sind aber noch die ganzen e-, die von der Platte angezogen werden. Beim wegnehmen der Platte gehen die e- nach unten und erzeugen ein Ungleichgewicht, weil nun mehr e- als p+ das sind.
Ist das erstmal so richtig?
Und kann es sein dass das sozu. in abgewandelter Art einen Kondensator darstellt oder ist das ganz falsch?