Fragen zur elementaren Elektrostatik und zum atomistischen Ladungsmodell

1. Wird ein Schnellhefter aus Kunststoff gerieben, ist er "elektrisch geladen". Sehen kann man die elektrische Ladung nicht, aber sie lässt sich auf andere Arten nachweisen.
a) Beschreiben Sie zwei Erscheinungen (Wirkungen), welche die elektrische Ladung hervorruft.
b) Was ist anders und was bleibt gleich, wenn ein Glasstab statt des Schnellhefters gerieben wird?

2. Welche Arten von Ladungen gibt es und wie kann man sie mit einer Glimmlampe unterscheiden?

3. Wie unterscheidet sich elektrische Ladung auf Isolatoren von elektrischer Ladung auf einem metallischen Körper?

4. Wenn man eine Metallplatte aufladen will, benötigt man zum Halten eine Isolierung. Wieso?

5. Was besagt das elektrische Kraftgesetz? Beschreiben Sie einen Versuch, mit dem man es demonstrieren kann.

6. Wie kann man nachweisen, dass elektrische Kräfte etwas anderes sind als magnetische Kräfte?

7. Beschreiben Sie den Aufbau eines Elektroskops und erläutern Sie seine Funktionsweise.

8. Ein Elektroskop zeigt nicht an, ob seine Ladung positiv oder negativ ist. Wie könnte man feststellen, ob es positiv oder negativ geladen ist? Versuchen Sie, zwei verschiedene Methoden zu finden.

9. Was versteht man unter einem neutralen Körper? Enthält er Ladungen?

10. Erläutern Sie die Begriffe: Neutralisation - Influenz - Polarisation - Ionisation.

11. Zwei ungeladene Platten sind isoliert aufgestellt und berühren sich. In der Nähe einer positiv aufgeladenen Kugel werden die Platten dann getrennt. Nach dem Trennen sind beide Platten elektrisch geladen, obwohl keine Ladung von der Kugel auf die Platten "übergesprungen" ist.
a) Geben Sie eine Erklärung dafür an.
b) Was wäre zu beobachten gewesen, wenn Ladung von der Kugel auf die Platten übertragen worden wäre?

12. a) Beschreiben Sie den Aufbau einer Edison-Röhre und fertigen Sie eine Zeichnung an.
b) Was ist der "glühelektrische Effekt"? Beschreiben Sie, wie man ihn mit einer Edison-Röhre untersucht.

13. a) Beschreiben Sie, wie man sich den Aufbau von Metallen, z.B. Kupfer vorstellt. Erläutern Sie, wo und in welcher Form dabei elektrische Ladung auftritt. Fertigen Sie auch eine Zeichnung an.
b) Was geschieht, wenn man eine Metallkugel positiv bzw. negativ auflädt?

14. Eine positiv geladene Metallkugel wird einer neutralen Metallplatte genähert, ohne sie zu berühren. Beschreiben Sie, was im Innern der Platte geschieht.

15. Ein Elektroskop wird positiv geladen, so dass es etwa zur Hälfte ausschlägt.
Was ist zu beobachten, wenn man ihm eine positiv geladene Kugel nähert, ohne das Elektroskop zu berühren? Geben Sie eine Erklärung für die Beobachtung an.
Was ist zu beobachten, wenn eine negativ geladene Kugel benutzt wird? Erklären Sie auch diese Beobachtung.

16. Wie könnte man erklären, dass eine aufgeladene Folie entladen wird, wenn man sie in Wasserdampf hält?

17. Eine positiv und eine negativ geladene Metallplatte sind im Abstand von 10 cm aufgestellt.
Dazwischen hängt an einem Faden ein Tischtennisball, der mit einer Aluminiumschicht überzogen ist.
a) Wenn man den Ball mit einer der Kugeln in Berührung bringt, pendelt er zwischen den Kugeln hin und her. Seine Bewegung verläuft am Anfang schnell, wird dann langsamer und hört schließlich auf. Erklären Sie diese Beobachtungen.
b) Was wird zu beobachten sein, wenn die beiden Metallplatten während des Versuchs an die verschiedenen Pole eines Hochspannungs-Netzgerätes angeschlossen sind?

18. Erklären Sie, warum man einen drehbar gelagerten Papierstreifen als Ladungsanzeiger verwenden kann.

19. Zwei große, nicht-magnetische Metallplatten (z.B. aus Aluminium) werden parallel zueinander aufgestellt. Zwischen die beiden Platten wird eine drehbar gelagerte Kompassnadel gebracht (siehe Skizze).


Anschließend wird die linke Platte positiv und die rechte Platte negativ aufgeladen.
Wie verhält sich die Kompassnadel? (Bedenken Sie, dass Kompassnadeln aus Eisen bestehen.)

20. Zwei gleich große Metallkugeln sind isoliert aufgestellt und elektrisch geladen.
Wie kann man feststellen, welche Art von Ladung (positv oder negativ) sie haben und welche stärker geladen ist, wenn die Ladung auf den Kugeln
a) nicht verändert werden soll,
b) auch verändert werden darf.