Warum lädt sich Glasstab positiv auf?
Wenn man ein Tuch und einen Glasstab aneinander reibt, so erfolgt eine Ladungstrennung: Das Tuch wird negativ aufgeladen, der Glasstab positiv. Das setzt doch voraus, dass vom Glasstab Elektronen auf das Tuch übergehen. Wie ist das möglich? Ich dachte Glas wäre nicht leitfähig, d.h. ein Isolator mit nicht frei beweglichen Elektronen?
Freue mich über Antworten.
3 Antworten
Der Begriff "Leitfähigkeit" bezieht sich darauf, ob ein elektrisches Feld zwischen zwei Polen geleitet wird. Das tut Glas nicht. Dennoch können sich im Glas Elektronen bewegen.
Wenn genügend Energie vorhanden ist, kann man die Elektronen aus jedem Element oder Molekül entziehen. Durch die Reibung geraten die äußeren Moleküle des Glases so sehr in Schwingung, dass einzelne Elektronen abgespalten werden und in das Tuch übergehen.
ok, das nehme ich mal so hin. Vielen Dank. Stoff/Leder ist ja theoretisch auch ein Nichtleiter oder? Wie kann es dann Elektronen aufnehmen? Werden die Elektronen an der Oberfläche angesammelt? Und nochwas: die Reibungsenergie ist dann ja für beide Stoffe gleich. Woher weiß man, welcher Stoff negativ und welcher positiv geladen wird?
Die Eigenschaft "Leiter" oder "Nichtleiter" bezieht sich auf das Innere eines Festkörpers / einer Flüssigkeit. Oberflächen habe immer etwas andere Eigenschaften. Es geht hier auch um den Austausch von Elektronen (vorübergehend) benachbarter Atome, nicht um Elektronenbewegung über mehrere Atome hinweg.
Beim Kontakt verschiedener Materialien wandern praktisch immer einige Elektronen von einer Oberfläche zur anderen. In welche Richtung, hängt davon ab, wie stark die Atome an der Oberfläche jeweils die Elektronen anziehen.
Bei einem Leiter würden im Augenblick der Trennung die Ladungen sich an der letzten Berührungsstelle sammeln und sich dort größtenteils wieder ausgleichen. Bei Nichtleitern müssen die Oberflächenladungen dort bleiben, wo sie entstanden sind. Deshalb können sich auch nur Nichtleiter durch Berührung (merklich) elektrostatisch aufladen.