Elektrostatik

Materialien Folien zur Vorlesung vom 14. 04. 2008: PDF Seminar vom 17. 04. 2008. Aufgabenblatt 01

Elektrostatik wird benötigt, um

• die Wirkung von Klebestreifen,
• die Ladungstrennung beim Ausgiessen,
• die Funktion von Elektronenröhren,
• die Funktion der Braunschen Röhre und
• die Funktion des Kondensators

beschreiben.

Versuch zur Vorlesung: Entfernen eines Klebestreifens von einem Elektrometer

Versuch zur Vorlesung:
Ladungstrennung (Versuchskarte ES-24)

Versuch zur Vorlesung: Ladungstrennung (Versuchskarte ES-25)

Die Elektrostatik befasst sich mit der Wechselwirkung elektrisch geladener Körper. Seit dem Altertum ist bekannt, dass Körper sich durch reiben aufladen können. Wo haben Sie sich schon aufgeladen? Staub oder kleine Teilchen bleiben an aufgeladenen Körpern hängen. Sie werden auch gegen die Gravitationskraft angezogen.

Die Kraft zwischen Ladungen kann stärker als die Gravitationskraft sein.

Es gibt auch Situationen, wo sich durch Reibung geladene Teilchen abstossen.

Es gibt mindestens zwei Arten von Ladungen!

Versuch zur Vorlesung: Reibungselektrizität (Versuchskarte ES-15)

Genaue Untersuchungen haben gezeigt, dass es genau zwei Arten von Ladungen gibt. Lichtenberg benannte die Ladungen so, dass Ladungen auf geriebenen Glasstäben positiv genannt werden und Ladungen auf geriebenem Bernstein negativ.

• Zwei Ladungen ziehen sich an, wenn sie verschiedener Art sind (positiv und negativ oder negativ und positiv)
• Zwei Ladungen stossen sich ab, wenn sie gleichnamig sind (positiv und positiv oder negativ und negativ)

Ladung ist eine extensive Grösse, das heisst, sie skaliert mit der Grösse des Systems.

Versuch zur Vorlesung: Ladungen löffeln (Versuchskarte ES-13)

Genaue Messungen zeigen, dass für Elektronen die elektrostatischen Kräfte etwa $4.1681\times 10^{42}$ mal stärker als die Gravitationskräfte sind¹². Die Gravitationskräfte können also nur beobachtet werden, da die Ladungen sich im Mittel sehr genau kompensieren.