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Historische Einführung in die Elektrostatik

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Historische Einführung in die Elektrostatik
SchwebendeFeder.png

Dargestellt ist eine über einem geladenen Stab schwebende Feder, aus der die Abstoßung als elektrisches Phänomen gedeutet werden kann.

Kurzbeschreibung
In dieser Versuchsreihe werden die Grundlagen der qualitativen Elektrostatik eingeführtund und es wird ein Überblick über die historische Entwicklung der Elektrostatik gegeben.
Kategorien
Elektrizitätslehre Elektrostatik
Einordnung in den Lehrplan
Geeignet für: Klasse 7/8
Basiskonzept: Wechselwirkung, (Materie)
Sonstiges
Durchführungsform Versuchsreihe, Schüler- und Demonstrationsexperimente
Anzahl Experimente in dieser Unterkategorie 6
Anspruch des Aufbaus leicht
Informationen
Name: Derk Frerichs
Kontakt: frerichd@physik.hu-berlin.de
Uni: Humboldt-Universität zu Berlin
Betreuer*in: Stephan Pfeiler
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Mit Hilfe dieser Versuchsreihe werden grundlegende Begriffe der Elektrostatik qualitativ eingeführt. Darauf aufbauend kann eine quantitative Betrachtung der Elektrostatik erfolgen. Dabei wird auf die geschichtliche Entwicklung der Elektrostatik vom antiken Griechenland bis zur Mitte des 18. Jahrhunderts eingegangen.
Mittels sehr einfacher Freihandexperimente werden Anziehung und Abstoßung als elektrostatische Phänomene dargestellt und die Begriffe der Ladung und des geladen- bzw. neutral-Seins eingeführt.
Eine ausführlichere historische Beschreibung sowie Variationen und weiterführende Experimente können in Assis[1] (2010) nachgelesen werden. Die hier vorgestellten Experimente sind so oder in ähnlicher Form aus dem Buch übernommen.

Didaktischer Teil

Nach Kircher wird das Interesse von Schülerinnen und Schülern gesteigert, wenn ein Einstieg in ein Thema mit Hilfe von Vorgängen in der Natur gemacht wird (vgl. Kircher, Girwidz, Häußler (Hrsg.)[2] (2007), S. 182 f.). Da elektrostatische Vorgänge in der Natur beobachtet werden können, kann diese Versuchsreihe als erster Einstieg in die Elektrostatik genutzt werden. Die ersten Beobachtungen zur Elektrostatik wurden im alten Griechenland gemacht, als beobachtet wurde, dass ein an Wolle geriebener Bernstein leichte Partikel wie bspw. Staub anzieht. Die Erkenntnis ist mindestens seit Platon (ca. 400 v. Chr.) und seit Aristoteles (ca. 350 v. Chr.) bekannt, die solche Vorgänge in ihren Schriften beschrieben, wobei die Entdeckung Thales von Milet um etwa 550 v. Chr. zugesprochen wird.
William Gilbert (1544-1603) war einer der Ersten, der elektrische Eigenschaften von Körpern genauer untersuchte. Er unterschied als Erster zwischen magnetischer und elektrischer Wechselwirkung und nannte Körper „elektrisch“ und „nicht-elektrisch“ in Anlehnung an das altgriechische Wort für Bernstein: \eta\lambda\epsilon\kappa\tau\rho o\nu\, (Elektron). Ihm wird die Erfindung des Versoriums zugeschrieben, um schwächere elektrische Kräfte nachzuweisen und konnte so auch anderen Stoffen die Eigenschaft zuweisen, „elektrisierbar“ zu sein. Mit Hilfe des Versoriums konnte durch Honoré Fabri um 1660 und durch Robert Boyle um 1675 nachgewiesen werden, dass nicht ein Stoff den anderen anzieht, sondern dass beide Stoffe sich gegenseitig anziehen.
Der Magdeburger Bürgermeister Otto von Guerricke (1602-1686) hat in einem Versuch eine schwebende Feder über einer geriebenen Schwefelkugel beobachten können. Die Deutung dieses Phänomens stammte aber nicht von ihm, sondern von Charles Du Fay (1698-1739). Er wiederholte die Experimente Stephen Grays (1666-1736), der beobachtete, dass eine Daunenfeder von einem geriebenem Stab erst angezogen und nach einer Berührung wieder abgestoßen wird. Charles Du Fay war derjenige, der die Abstoßung als elektrostatisches Phänomen um 1733/1734 deutete und damit herausfand, dass Körper durch Berührung mit geladenen Körpern geladen werden können und durch die Berührung mit geerdeten Körpern diese Körper wieder entladen werden können.
Du Fay hat mit Hilfe zweier elektrischer Pendel als einer der Ersten zwei Arten der Ladung entdeckt und charakterisiert. Er lud die zwei elektrischen Pendel mit verschiedenen Ladungen, in dem er das eine Pendel mit einem an Wolle geriebenen Bernstein lud und das andere Pendel mit einem an Leder geriebenen Glaskörper. Er konnte jetzt beobachten, dass die beiden elektrischen Pendel sich voneinander abstießen und wenn er geriebene Probekörper in die Nähe der Pendel brachte, dass der Probekörper immer ein Pendel zur Abstoßung und ein Pendel zur Anziehung beeinflusste. Die Probekörper konnte er in zwei Gruppen einteilen, die er in Anlehnung an den Bernstein und das von ihm für die Versuche verwendete Glas „Harz-“ bzw. „Glaselektrizität“ nannte. Weiterhin ordnete er eine Vielzahl von Stoffen diesen beiden Gruppen zu, in dem er sie systematisch aneinander rieb und dann überprüfte, welches Pendel angezogen und welches abgestoßen wurde. Seine Einordnungen griff Jean-Antoine Nollet (1700-1770) auf, aber er ordnete den Körpern eine sie umgebende, einer Flüssigkeit ähnelnde Eigenschaft zu: das Effluvium und das Affluvium. Diese Flüssigkeiten konnten durch Reibung in einen anderen Körper übergehen und diesen dann elektrisch laden.
Benjamin Franklin (1706-1790) deutete die Experimente erstmals mit einem Überschuss und einem Mangel an Ladungen und führte damit den Begriff der Ladung ein. So konnte er zwar verstehen, warum sich Stoffe aus zwei unterschiedlichen Kategorien anzogen und wieso sich Stoffe, die beide einen Überschuss hatten, abstießen, aber er konnte nicht erklären, warum Stoffe, die beide einen Mangel hatten, sich ebenfalls abstießen. Aus der Festlegung von Mangel und Überschuss gingen die Bezeichnungen positive und negative Ladungen hervor.

Mit Hilfe der Versuche und der Geschichte der Elektrostatik kann diese Versuchsreihe genutzt werden, um über die Natur der Naturwissenschaften („Nature of Science“) zu sprechen.
Es kann thematisiert werden, wie Wissen generiert und verbreitet wurde, was für Auswirkungen dieses Wissen auf die Gesellschaft hatte und wie sich andersartige Konzepte oder Auffassungen der Physik durchsetzten. Den Schülerinnen und Schülern kann angelehnt an die erkenntnistheoretischen Ziele im Unterricht (vgl. Kircher, Girwidz, Häußler (Hrsg.)[2] (2007), S. 766 f.) dargelegt werden, dass trotz gleicher Experimente und gleichem Ausgang der Experimente andere Deutungen oder Festlegungen entstanden sind, dass naturwissenschaftliche Theorien für ihre jeweilige Zeit das „Wahre“ waren, was sich aber verändern kann und sich auch verändert hat und dass mit Experimenten auch Paradigmenwechsel einhergehen können. Darüber hinaus kann auf wissenschaftstheoretische Ziele (vgl. Kircher, Girwidz, Häußler (Hrsg.)[2] (2007), S. 769) eingegangen werden, wie Begriffe wie Theorie, Modell oder Experiment zur Erschaffung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse beitragen, wie wissenschaftliches Arbeiten funktioniert, wie durch Naturwissenschaften Vorgänge vorhergesagt werden können und wie durch das Wechseln von Alltagssprache in Fachsprache konkreter und korrekter über physikalische Vorgänge gesprochen werden kann.

Versuchsanleitungen

Da es sich bei den Versuchen um Freihandexperimente handelt, werden nur einfach erhältliche Materialien verwendet. Für fast jeden der Versuche werden die im Folgenden Reibematerial genannten Dinge benötigt:

  • Zwei Stäbe aus Kunststoff
  • Ein Tuch aus (Natur-)Wolle (mind. 5x5cm), alternativ eine (alte) Wollsocke

Der eine Plastikstab wird dabei immer durch Reibung mit dem Wolltuch geladen, während der andere neutral bleibt. Mit dem geladenen Stab werden dann die Versuche durchgeführt und mit dem ungeladenen Stab wird kontrolliert, ob die auftretenden Effekte tatsächlich durch die elektrostatische Aufladung bedingt sind oder zufällig entstanden. Dabei ist zu beachten, dass immer der gleiche Stab geladen wird und die beiden Stäbe nicht vertauscht werden. Dafür hilft eine Markierung an dem ungeladen Stab.
Das Laden des Stabes geschieht durch Reibung mit dem Wolltuch an dem Stab. Es werden u.a. umso mehr Ladungen auf den Stab aufgetragen, desto länger der Stab gerieben wird und desto größer die Reibefläche ist, mit der das Tuch auf dem Stab aufliegt. Daher empfiehlt es sich, mit dem Tuch den Stab zu umschließen und gleichmäßig etwa fünf bis zehn Sekunden den Stab zu reiben. Der geladene Stab wird dann während der Versuche am unteren Ende gehalten. Es muss darauf geachtet werden, während der Versuche den geladenen Stab nicht an der geriebenen Fläche zu berühren, um zu verhindern, dass der Stab geerdet wird.

Auswertung des Ladens des Stabs

In diesem Abschnitt soll kurz erläutert werden, wieso sich ein Stab elektrostatisch lädt, wenn an ihm mit einem Wolltuch gerieben wird.Zuerst wird der Vorgang ohne Reibung betrachtet, um den Prozess des Ladens an sich zu verstehen. Wenn sich zwei Stoffe berühren, treten sie in elektrischen Kontakt und können damit wechselwirken. Die beiden Stoffe haben verschiedene Ferminiveaus. Die Elektronen der Stoffe befinden sich auf verschiedenen Energieniveaus und versuchen dabei, den energetisch geringsten Zustand einzunehmen. Treten die Stoffe miteinander in elektrischen Kontakt, dann ist den Elektronen die Möglichkeit gegeben, in einen energetisch günstigeren Zustand in dem anderen Material überzugehen. Dadurch werden Elektronen von dem Wollstück auf den Kunststoffstab übertragen und die Ferminiveaus gleichen sich an.

Durch das Reiben der Stoffe aneinander wird die Oberfläche vergrößert, an dem sich die Stoffe berühren. Durch eine größere Fläche, an der sich die Stoffe berühren, können mehr Elektronen in den jeweils anderen Stoff ünbergehen. Daher lädt sich ein geriebener Stab stärker als ein Stab, der nur mit einem Wollstück umschlossen ist.

Der Bernsteineffekt

Dieser Versuch einschließlich Variationen des Versuches können in Assis[3] (2010) auf den Seiten 15-29 nachgelesen werden.

Aufbau

Es sind die benötigten Materialien dargestellt. Der vordere Stab mit dem angeklebten Papierschnipsel ist der Stab, der nicht geladen wird.

Es werden benötigt:

  • Reibematerial
  • Papierschnipsel

Bei den Papierschnipseln handelt es sich um kleine Schnipsel eines normalen Blatts. Die Effekte sind besser zu erkennen, wenn es sich um leichte Papierschnipsel handelt. Daher empfiehlt es sich, kleine Schnipsel zu nehmen. Als Richtwert kann etwa die Größe eines Daumennagels genommen werden.<br\> Die Papierschnipsel werden auf den Tisch und das Reibematerial bereit gelegt.

Durchführung

In einem Abstand von etwa fünf Zentimetern werden nacheinander die Plastikstäbe langsam über das Papier geführt. Die Stäbe sind dabei parallel zur Tischebene orientiert. Daraufhin wird ein Stab durch Reibung geladen und erneut mit der gleichen Orientierung über das Papier hinweg bewegt. Der ungeladene Stab wird danach ebenfalls erneut über die Papierschnipsel bewegt.
Bei dem Bewegen der Stäbe muss darauf geachtet werden, dass die Papierschnipsel nicht direkt von den Stäben berührt werden. Während der Durchführung werden sich die Schnipsel in Richtung des geladenen Stabes bewegen oder sogar an ihm haften bleiben. Wenn letzteres geschieht, dann können die Papierschnipsel durch Abschütteln oder durch Pusten wieder vom Stab entfernt werden.
Bei der Durchführung sollte darauf geachtet werden, dass die Schnipsel nicht mit der Hand berührt werden, genau so wie der geladene Teil des Stabs, um eine Erdung der Materialien zu verhindern.
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Ergebnisse

Bei dem ersten Durchgang sind beide Stäbe ungeladen und es wird keine Bewegung der Papierschnipsel beobachtet.
Ist ein Stab geladen und wird dieser erneut über das Papier hinweg bewegt, dann sind kleine Bewegungen der nahegelegenen Schnipsel zu beobachten. Dies kann soweit gehen, dass die Schnipsel sich vom Tisch entfernen und in Richtung des Stabes fliegen und an ihm haften bleiben. Die Effekte können schwanken, je nachdem wie viele Ladungen durch die Reibung auf den Stab aufgetragen wurden und wie der Abstand zwischen den Schnipseln und den Stäben ist.
Wird der ungeladene Stab zum Vergleich über das Papier hinweg bewegt, ist keine Bewegung der Papierschnipsel zu erkennen.

Auswertung

Die Schnipsel werden aufgrund elektrostatischer Effekte angezogen. Durch das Reiben des Stabes werden die Ladungen getrennt, dabei gehen die negativen Ladungen auf den Stab und die positiven auf das Wolltuch. Wird der geladene Stab in die Nähe der Schnipsel gebracht, dann bewirkt das elektrische Feld des geladenen Stabes eine Influenz der Ladungen in den Papierschnipseln. Ist die Coulombkraft zwischen den Ladungen auf dem Stab und den Oberflächenladungen der Papierschnipsel betragsmäßig größer als die Gewichtskraft der neutralen Schnipsel, dann werden die Schnipsel von dem Stab angezogen.
Wie oben beschrieben, kann es passieren, dass die Papierschnipsel an dem Stab haften bleiben. Wenn sich die Schnipsel und der Stab berühren, werden Ladungen von dem Stab auf die Schnipsel übertragen und die Schnipsel sind jetzt auch negativ geladen. Daher entsteht eine abstoßende Coulombkraft. Trotzdem herrscht aber noch eine Anziehung zwischen den Schnipseln und dem Stab. Die Schnipsel werden durch das elektrische Feld des Stabes polarisiert, woraufhin eine anziehende Kraft zwischen dem Stab und den Schnipseln entsteht. Je näher der Stab ist, desto stärker werden die Schnipsel polarisiert und desto größer ist die anziehende Coulombkraft. Daher kann es passieren, dass bei einer Berührung der Schnipsel und des Stabes, die anziehende Coulombkraft betragsmäßig größer als die abstoßende Coulombkraft wird und die Schnipsel daher an dem Stab haften bleiben.

Historischer Hintergrund

Der Versuch heißt Bernsteineffekt, da analoge Effekte im antiken Griechenland beobachtet wurden. Die Entdeckung wird Thales von Milet um 550 v. Chr. zugesprochen. Die Griechen konnten beobachten, dass ein geriebener Bernstein Staub o.Ä. anzieht. „Bernstein“ heißt im Griechischen \eta\lambda\epsilon\kappa\tau\rho o\nu\, (Elektron).

Das Versorium

Dieser Versuch einschließlich Variationen des Versuches können in Assis[4] (2010) auf den Seiten 41-50 nachgelesen werden.

Aufbau

Dargestellt ist ein aufgebautes Versorium aus Metall. Die Metallnadel ist auf dem Fuß aufgelegt und kann frei rotieren.

Es werden benötigt:

  • Reibematerial
  • eine leichte, metallene Nadel, die drehbar gelagert werden kann
  • Fuß, auf dem die Nadel drehbar gelagert werden kann

Die Nadel wird so auf dem Fuß positioniert, dass sie frei rotieren kann. Dabei kann eine Nadel benutzt werden, die sonst zum Nachweis eines elektrischen Feldes genutzt wird, das einen strumdurchflossenden Leiter umgibt. Alternativ gibt es Bauanleitungen in Assis[5] (2010), S. 36-41 oder im Internet.
Das Reibematerial wird bereit gelegt. Es muss sichergestellt werden, dass das Versorium im Anfangszustand elektrisch neutral ist. Dafür kann es durch das Berühren mit den Fingern geerdet werden.

Durchführung

Der Plastikstab wird wieder gerieben und damit elektrisch geladen. Nun wird er in die Nähe des Versoriums gebracht, so dass dieses sich bewegt. Es ist dabei wichtig, dass immer ein Abstand von etwa einem bis drei Zentimetern eingehalten wird, sich also der Stab und das Versorium nicht berühren. Das Versorium kann durch Bewegungen des Stabes sowohl in Bewegung versetzt oder angehalten werden.
Eine weitere Möglichkeit ist es, den Stab senkrecht zur Tischebene in einem geringem Abstand zum Versorium zu positionieren, worauf hin sich das Versorium zu dem Stab ausrichtet.
Es kann passieren, dass eine so große Potentialdifferenz zwischen dem geladenen Stab und dem Versorium herrscht, dass es einen Funkenüberschlag zwischen dem Stab und dem Versorium geben kann. Dann muss das Versorium wieder geerdet werden, in dem es mit den Fingern berührt wird. Gleiches muss getan werden, falls sich das Versorium und der geladene Stab berühren.
Die gleichen Abläufe werden mit dem nicht geriebenen und damit elektrisch neutralen Stab wiederholt, um zu demonstrieren, dass es sich bei der resultierenden Bewegung um ein elektrostatisches Phänomen handelt.
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Ergebnisse

Es kann beobachtet werden, dass durch die Nähe des geladenen Stabes, das Versorium anfängt, sich zu bewegen. Durch die entsprechenden Bewegungen des Stabes kann das Versorium sogar beschleunigt werden.
Wird der Stab in der Nähe des Versoriums gebracht, ohne dabei bewegt zu werden, kann beobachtet werden, dass sich das Versorium zum Stab hin ausrichtet. Dabei pendelt es sich so ein, dass eine gedachte Linie entlang der Flügel des Versoriums den Stab schneiden würde.
Der neutral geladene Stab bewirkt in der Nähe des Versoriums keine Bewegung.
Des weiteren kann ein Funkenüberschlag beobachtet werden oder auch gehört werden. Geschieht dieses, stoßen sich das Versorium und der Stab voneinander ab. Der selbe Effekt entsteht, wenn sich das Versorium und der geladene Stab versehentlich berühren.

Auswertung

Die Bewegungen resultieren wie im vorherigen Abschnitt aus den Coulombkräften zwischen den Ladungen des Stabes und denen des Versoriums. Das Versorium bewegt sich nur in einer zum Boden parallelen Ebene. Daher wirkt hier die Coulombkraft nicht der Gewichtskraft entgegen. Die Coulombkraft muss nur die Trägheit des Versoriums überwinden. Daher können mit Hilfe des Versoriums kleinere elektrostatische Kräfte nachgewiesen werden, als durch die Bewegung der Papierschnipsel. Das Versorium ist also ein etwas feinerer Detektor für elektrostatische Kräfte.
Die Ausrichtung zu einem senkrecht zur Drehebene angeordneten Stab resultiert auch aus der Coulombkraft. Der Stab pendelt sich dort ein, wo die Potentialdifferenz zwischen dem Stab und dem Versorium ab geringsten ist. Da sich das Versorium in radialer Richtung nicht bewegen kann, verändert sich nur der Winkel. Das Versorium pendelt sich an dem Punkt ein, der eine gedachte Linie durch den Stab mit der Achse des Versoriums verbindet, denn dort ist der Abstand zwischen dem Flügel des Versoriums und dem Stab am geringsten.
Die Funkenüberschläge entstehen dann, wenn die Durchschlagfestigkeit von Luft überschritten wird. Durch die Funkenüberschläge verringert sich die Potentialdifferenz, so dass der Stab und das Versorium negativ geladen sind. Dann stoßen sich beide auf Grund der Coulombkraft voneinander ab. Durch das Erden des Versoriums wird dieses wieder neutral geladen, so dass sich das Versorium und der Stab wieder anziehen können. Gleiches geschieht, wenn sich der Stab und das Versorium berühren.
Der neutrale Stab führt zu keiner Bewegung des Versoriums, da zwischen dem Versorium und dem Stab keine Kraft herrscht.

Historischer Hintergrund

Der englische Arzt William Gilbert (1544-1603) war einer der Ersten, der sich explizit mit elektrostatischen Phänomenen auseinander setzte. Er unterschied zwischen elektrischen und magnetischen Kräften. Zu seinen Lebzeiten, also etwa während des 16. Jh., waren wenige Stoffe bekannt, die durch Reibung so stark elektrisch geladen werden konnten, dass sie andere Körper anzogen. Er erfand um 1600 das Versorium, um auch schwächere elektrische Kräfte sichtbar zu machen. Daraufhin wurden mehr Stoffe als „elektrisierbar“ eingestuft.

Gibt es auch Abstoßung?

Die Versuchsanleitung sowie Variationen davon finden sich in Assis[6] (2010), S. 69 f.

Aufbau

Dargestellt ist der Aufbau des Versuchs. Am Schaschlikspieß wurden die Fäden mit Tesafilm befestigt.

Es werden benötigt:

  • Stativmaterial
  • Schaschlikspieß
  • Isolierender Faden (z.B. Seide)
  • Strohhalm aus Plastik
  • DIN-A5-Papier
  • ggf. Nadel
  • ggf. Tesafilm
Der Schaschlikspieß wird parallel zum Boden im Stativmaterial eingespannt. Stativmaterial ist nicht zwingend notwendig, aber es muss sichergestellt sein, dass der Spieß parallel zum Boden ausgerichtet ist und an ihm Stücke eines Strohhalms frei herunter hängen können. Der Spieß könnte dafür auch am Tisch eingespannt werden.
Dargestellt ist das gefaltete Blatt, zwischen dessen Faltungen die Strohhalmenden für das Reiben an ihnen eingeschlossen werden.

Der Strohhalm wird in zwei etwa fünf Zentimeter lange Stücke zerschnitten. Dafür empfiehlt es sich, die Seite des Strohhalms zu nehmen, die normalerweise im Getränk ist, also das Gelenk auszusparen. Die Stücke müssen gleich lang sein. Es wird ein isolierender Faden von etwa 20 Zentimetern Länge bereitgelegt. An beiden Enden des Fadens werden nun die Strohhalmstücke befestigt. Ein Stück an jedem Ende. Die Strohhalmstücke sollen auch jeweils an ihrem Ende an dem Faden befestigt werden. Es hat sich bewährt, dafür ein Loch mit einer Nadel in die Strohhalme zu stechen und dann direkt mit der Nadel den Faden durch die Löcher zu ziehen. Dann können die Fäden entweder mit Knoten an den Halmen befestigt werden oder mit Tesafilm. Werden sie mit Knoten befestigt, kann es passieren, dass sich die Knoten während des Versuchs öffnen. Daher muss darauf geachtet werden, dass sie fest befestigt werden.
Der Faden, an dessen Ende die Strohhalme befestigt sind, wird nun mittig über den Spieß gelegt, so dass die Strohhalme auf einer Höhe hängen. Der Abstand zwischen Strohhalm und Spieß ist also auf beiden Seiten gleich. Es hat sich bewährt, den Faden an dem Spieß mit Tesafilm festzukleben, um zu gewährleisten, dass auch während des Versuchs die Strohhalme auf einer Höhe hängen bleiben. Die Strohhalme sind sich im Anfangszustand sehr nahe, eventuell berühren sie sich sogar. Wichtig ist, dass die Fäden nicht verdrillt sind, die Halme also frei herunter hängen.
Das Blatt wird bereit gelegt. Es empfiehlt sich, das Blatt drei bis vier mal zu falten. Dabei soll es wie ein formeller Brief gefaltet werden, bloß ein mal mehr (siehe Bild rechts).

Durchführung

Die Strohhalme hängen nebeneinander auf einer Höhe vom Spieß herab. Es ist wichtig, dass sie elektrisch neutral sind. Um das zu gewährleisten, müssen sie vorher geerdet werden, bspw. durch Berühren mit den Fingern.
Mit dem gefalteten Blatt werden jetzt die Strohhalme umschlossen. Dabei muss darauf geachtet werden, dass die Strohhalme nicht in der gleichen Falte liegen, also sich nicht berühren. Ebenfalls wichtig ist es, dass die Strohhalme komplett vom Papier umschlossen werden. Dann werden die Strohhalme bzw. das Papier zwischen den Fingern gerieben, so dass sich die Strohhalme an dem Papier reiben. Dabei muss darauf geachtet werden, dass die Strohhalme nicht von dem Faden gerissen werden. Es hat sich gezeigt, dass es dafür nützlich ist, die Strohhalme etwas anzuheben. Zu sanft darf aber auch nicht gerieben werden, da die Strohhalme sich sonst nicht elektrisch laden. Es erfordert eventuell etwas Übung den Aufbau nicht zu beschädigen, aber dennoch die Strohhalme ausreichend zu laden.
Das Papier wird dann entfernt und die Strohhalme wieder freigegeben. Sie sollten danach immer noch auf einer Höhe hängen, sich aber nun voneinander abstoßen, also aus der Ruhelage ausgelenkt sein.
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Ergebnisse

Während des Versuches kann beobachtet werden, dass die Strohhalme anfangs parallel nebeneinander hängen, doch nach dem Reiben an dem Papier stoßen sich die Strohhalme voneinander ab. Sie werden also aus ihrer Ruhelage ausgelenkt. Dort verbleiben sie, bis sie mit den Händen berührt werden. Dann bewegen sie sich in ihre Ausgangslage zurück.

Auswertung

Anfangs hängen die Plastikhalme nebeneinander herab. Sie sind nicht ausgelenkt, da beide elektrisch neutral sind.
Durch die Reibung an dem Papier werden Ladungen getrennt: Die Strohhalme werden negativ geladen und das Papier positiv. Werden sie wieder los gelassen, dann stoßen sie sich aufgrund der gleichen Ladungen voneinander ab. Die Coulombkraft wirkt in paralleler Richtung zum Boden und ist sie ausreichend groß, führt dies zu einer Auslenkung der Halme voneinander. Die Halme kommen in der ausgelenkten Position in Ruhe, in der die aus Gewichtskraft und Fadenkraft resultierenden Rückstellkräfte gleich der auslenkenden Coulombkraft sind.
Werden die Halme durch Berührungen wieder geerdet, dann sind sie wieder elektrisch neutral, so dass sie sich nicht mehr voneinander abstoßen, woraufhin sie auf Grund der Rückstellkraft wieder in ihre Ruhelage zurückkehren. Aus diesem Versuch kann geschlossen werden, dass nicht nur Anziehung sondern auch Abstoßung als elektrisches Phänomen existiert.

Historischer Hintergrund

Dieses Experiment dient eher dazu, den Schülerinnen und Schülern die Abstoßung als elektrisches Phänomen näher zu bringen. Ein Versuch, der das selbe Phänomen zeigt und auch historischen Hintergrund hat ist das nächste Experiment.

Die schwebende Feder

Eine Anleitung für das Experiment inklusive einiger Variationen finden sich in Assis[7] (2010), S. 62-68.

Aufbau

Es werden benötigt:

  • Reibematerial
  • Daunenfeder oder Löwenzahnsamen

Das Reibematerial und die Daunenfeder respektive der Löwenzahnsamen werden bereit gelegt. Es muss nicht zwingend eine Daunenfeder oder ein Löwenzahnsamen sein. Die Eigenschaft, die der fallende Körper erfüllen muss, ist, dass er langsam fällt. Es empfiehlt sich, dass die Körper maximal mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,2\frac{m}{s}\, fallen dürfen (vgl. Assis[8] (2010), S. 62).

Durchführung

Der Stab wird durch Reiben an dem Wollstück elektrisch geladen. In der einen Hand wird der Stab am unteren Ende gehalten und in der anderen Hand wird die Feder gehalten. Die Feder wird dann fallen gelassen. Der Stab wird unter die Feder geführt, so dass die Feder angezogen wird. Nachdem die Feder den Stab berührt hat, wird sie im besten Fall sofort vom Stab abgestoßen und gewinnt damit wieder etwas an Höhe. Falls die Feder an den Stab haften bleibt, dann muss sie entweder abgeschüttelt werden oder durch leichtes Pusten vom Stab gelöst werden. Sie darf aber nicht mit der Hand entfernt werden, da die Feder ansonsten geerdet wird.
Nachdem die Feder von dem Stab entfernt wurde, schwebt sie wieder frei in Richtung Boden. Der Stab wird jetzt wieder unter der Feder positioniert, worauf hin die Feder über dem Stab schwebt. Die Feder wird dann durch Ausgleichbewegungen des Stabes über dem Stab balanciert. Mit etwas Übung ist es sogar möglich, sich mit dem Stab und der Feder durch den Raum zu bewegen.
Es kann passieren, dass die Feder nicht sofort über dem Stab schwebt, nachdem sie den Stab einmal berührt hat. Dann wird sie vom Stab erneut angezogen und muss wieder entfernt werden. Dieser Vorgang muss so lange wiederholt werden, bis genug Ladungen auf der Feder sind, dass sie und der Stab sich gegenseitig abstoßen. Auch dabei darf die Feder nicht mit der Hand berührt werden, um sie nicht zu erden.

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Ergebnisse

Während des Versuches kann beobachtet werden, dass die Feder zuerst von dem geladenen Stab angezogen wird. Berührt die Feder den Stab, dann bleibt sie entweder an dem Stab haften oder die Feder „springt“ von dem Stab wieder in die Luft. Wird sie abgeschüttelt oder wurde sie direkt wieder vom Stab abgestoßen, dann schwebt sie über dem Stab und kann in der Luft balanciert werden.
Wird die Feder mit der Hand berührt, kann derselbe Vorgang erneut durchgeführt werden.

Auswertung

Die anfangs neutrale Feder wird aufgrund der Coulombkräfte der Ladungen, die sich auf dem Stab befinden, angezogen. Befindet sich die Feder an dem Stab, verteilen sich die Ladungen auf die Feder und den Stab. Die Feder ist dann genau wie der Stab negativ geladen. Daraufhin stoßen sich die Feder und der Stab wegen der Coulombkraft voneinander ab und die Feder kann über dem Stab balanciert werden. Die Feder schwebt dann in der Höhe über dem Stab, in der die Coulombkraft gleich der Gewichtskraft ist. Es muss balanciert werden, da es sich dabei um ein labiles Gleichgewicht handelt.
Die Feder kann auch an dem Stab haften bleiben. Dies geschieht dann, wenn die anziehende Coulombkraft betragsmäßig größer als die abstoßende Coulombkraft ist. Die abstoßende Coulombkraft resultiert daraus, dass die Feder und der Stab durch die Berührung gleich geladen werden. Die positive Coulombkraft entsteht dadurch, dass die Feder polarisiert wird und je näher die Feder ist, desto stärker ist auch die Polarisation und desto stärker ist die Anziehung.
Falls die Feder nicht nach der ersten Berührung über dem Stab schwebt, dann ist die Coulombkraft zwischen Stab und Feder betragsmäßig kleiner als die Gewichtskraft der Feder. Dies liegt daran, dass bisher zu wenig Ladungen auf die Feder aufgetragen wurden. Dann wird die Feder erneut angezogen und Ladungen werden übertragen. Dies geschieht so lange, bis auf der Feder genügend Ladungen vorhanden sind, so dass die Coulombkraft groß genug ist, um die Gewichtskraft der Feder zu überwinden.

Historischer Hintergrund

Die schwebende Feder wurde erstmals von Otto von Guerricke (1602-1686), dem damaligen Bürgermeister von Magdeburg, beobachtet. Er hat dieses Phänomen aber nicht weiter beachtet oder gedeutet. 1708 hat Stephen Gray (1666-1736) ein ähnliches Experiment durchgeführt, in dem er beobachtete dass eine fallengelassene Feder von einem geladenen Stab erst angezogen und dann abgestoßen wurde. Charles Du Fay (1698-1739) wiederholte 1733/34 die Versuche Grays und deutete dann erstmals die Abstoßung als elektrisches Phänomen.

Das elektrische Pendel

Eine Anleitung für den Versuch einschließlich einiger Variationen befinden sich in Assis[9] (2010) auf den Seiten 73-78 und 84 f..

Aufbau

Dargestellt ist der Aufbau des elektrischen Pendels. An einem Stativ wurde ein Seidenfaden geknotet, an dem eine leichte, frei bewegliche Papierscheibe befestigt ist.

Es werden benötigt:

  • Reibematerial
  • Stativmaterial
  • Isolierender Faden (z.B. Seide)
  • Leichtes Papier (z.B. Seidenpapier) oder Alufolie
  • ggf. Nadel
  • ggf. Tesafilm

An dem Stativmaterial wird ein isolierender Faden von etwa 15 bis 20 Zentimetern aufgehängt. Am Ende des Fadens wird eine kleine Papierscheibe mit einem Durchmesser von etwa sieben Zentimetern angehängt. Dafür kann ein Loch an den Rand der Scheibe gestochen werden und dann der Faden an der Scheibe mit einem Knoten befestigt werden. Alternativ kann die Scheibe auch mit Tesafilm an dem Faden befestigt werden. Der Versuch gelingt umso besser, desto leichter die Scheibe ist. Daher ist es sinnvoller, eine Scheibe mit einem kleinen Durchmesser zu verwenden und die Scheibe eher mit dem Faden zu befestigen als mit Tesafilm.
Eine Anleitung für den Aufbau eines elektrischen Pendels findet sich in Assis[10] (2010), S. 71 f.
Im Ausgangszustand hängt die Scheibe dann senkrecht zum Boden an dem Faden von dem Stativ herunter und kann sich frei bewegen. Darüber hinaus muss sie anfangs elektrisch neutral sein. Um das zu gewährleisten, kann sie durch Berührung mit der Hand geerdet werden.

Durchführung

In der Ausgangslage hängt die Papierscheibe senkrecht zum Boden wie ein Pendel herab. Nun wird ein Stab durch Reibung elektrisch geladen und in die Nähe des Pendels gebracht. Die Scheibe wird ab einem gewissen Abstand von dem Stab angezogen, berührt den Stab und wird nun vom Stab abgestoßen. Wird der Stab entfernt, dann kehrt das Pendel wieder in die Ruhelage zurück. Wird nun eine Hand in die Nähe des Pendels bewegt, wird die Scheibe von der Hand angezogen. Berührt die Scheibe die Hand, kehrt sie wieder in die Ausgangslage zurück und wird nicht mehr von der Hand angezogen. Wird wieder der Stab in die Nähe des Pendels gebracht, dann wird die Scheibe wieder vom Stab angezogen und der ganze Vorgang kann erneut durchgeführt werden.
Im zweiten Teil des Versuchs wird eine Hand in einem Abstand von etwa fünf Zentimetern auf einer Seite des Pendels positioniert. Der geladene Stab wird mit der anderen Hand auf der anderen Seite des Pendels in die Nähe der Scheibe gebracht. Daraufhin wird die Scheibe von dem Stab angezogen, berührt den Stab, wird abgestoßen und von der Hand angezogen. Daraufhin erdet sich die Scheibe und wird erneut vom Stab angezogen. Die Scheibe oszilliert dann zwischen der Hand und dem Stab.
Es kann passieren, dass die Scheibe sowohl an der Hand als auch am Stab manchmal etwas haften bleibt. Dann genügt es meist, die Hand bzw. den Stab etwas zu bewegen, also die Scheibe leicht abzuschütteln.
Es sollte bei den Versuchen darauf geachtet werden, dass der Experimentator sich nicht zu viel bewegt, um Luftzüge zu vermeiden. Da die Scheiben sehr leicht sind, reagieren sie sehr empfindlich auf Luftströme. Die Fenster sollten bei diesem Versuch ebenfalls geschlossen sein. Des weiteren muss darauf geachtet werden, dass das Pendel nicht versehentlich mit der Hand berührt wird, um eine vorzeitige Erdung zu vermeiden.
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Ergebnisse

Es kann beobachtet werden, dass die Scheibe von einem geladenen Stab angezogen wird. Berührt die Scheibe den Stab, dann wird sie daraufhin von dem Stab abgestoßen. Ist der Stab nicht in der Nähe der Scheibe, dann geht sie in ihre Ruhelage zurück. Wenn die Scheibe vom Stab abgestoßen wird, dann kann die Scheibe durch eine in die Nähe gebrachte Hand wieder angezogen werden. Berührt die Scheibe die Hand, dann geht die Scheibe wieder in ihre Ruhelage zurück und wird nicht mehr von der Hand angezogen. Wird der Stab nun wieder in die Nähe gebracht, dann wird die Scheibe wieder von dem Stab angezogen.
Wird die Scheibe von einem geladenen Stab und einer Hand eingeschossen, dann ist zu beobachten, dass dass die Scheibe zwischen Stab und Hand oszilliert.
Weiterhin kann beobachtet werden, dass die Scheibe manchmal an dem Stab oder an der Hand haften bleibt und nicht abgestoßen wird.

Auswertung

Wird ein geladener Stab in die Nähe der neutralen Scheibe gebracht, dann wird die Scheibe aufgrund der Coulombkraft der Ladungen auf dem Stab angezogen. Dies geschieht erst ab einem gewissen Abstand, bei dem die Coulombkraft betragsmäßig größer als die rückstellende Kraft ist. Wenn sich der Stab und die Scheibe berühren, dann verteilen sich die Ladungen auf dem Stab und der Scheibe und damit wird die Scheibe auch elektrisch geladen. Da die Scheibe und der Stab dann gleich geladen sind, stoßen sie sich aufgrund der Coulombkraft voneinander ab.
Wird der Stab entfernt, also ist die Coulombkraft zwischen Stab und Scheibe kleiner als die Gewichtskraft, dann kehrt die Scheibe wieder in ihre Ausgangslage zurück. Das ist der Punkt, an dem die Fadenkraft genau entgegengesetzt der Gewichtskraft der Scheibe wirkt. Wird nun eine elektrisch neutrale Hand in die Nähe der Scheibe gebracht, dann ziehen sich die Scheibe und die Hand aufgrund der Coulombkraft an, wenn die Coulombkraft größer als die rückstellende Kraft der Scheibe ist. Berühren sich die Scheibe und die Hand, dann wird die Scheibe geerdet, so dass sie wieder elektrisch neutral ist und keine Coulombkraft zwischen Hand und Scheibe wirkt. Daher kehrt sie wieder in ihre Ausgangslage zurück und kann nun wieder von einem geladenen Stab angezogen werden.
Das Oszillieren der Scheibe funktioniert aufgrund der gleichen Prinzipien. Die neutrale Scheibe wird von dem geladenen Stab aufgrund der Coulombkraft angezogen. Dann wird die Scheibe bei Berührung von Scheibe und Stab elektrisch geladen, woraufhin sich der Stab und die Scheibe abstoßen und die Scheibe und die Hand sich wegen der Coulombkraft anziehen. Die Scheibe bewegt sich also zur Hand und wird als Folge einer Berührung von Hand und Scheibe geerdet. Dann kehrt die Scheibe wieder in ihre Ausgangslage zurück, aber da der Stab immer noch geladen ist, wird die Scheibe wegen der Coulombkraft von dem Stab angezogen und der Vorgang beginnt von Neuem.
Die Scheibe kann sowohl an dem Stab als auch an der Hand haften bleiben. Die Scheibe bleibt an dem Stab haften, da die anziehende Coulombkraft zwischen dem Stab und der Scheibe betragsmäßig größer ist, als die abstoßende Coulombkraft zwischen dem Stab und der Scheibe. Die abstoßende Kraft entsteht dadurch, dass die Scheibe und der Stab gleich geladen sind. Die anziehende Kraft entsteht dadurch, dass durch das elektrische Feld des geladenen Stabes eine Polarisation der Scheibe erfolgt. Die Anziehung ist umso stärker, desto näher die Scheibe an dem Stab ist und desto näher die Scheibe an dem Stab ist, desto stärker wird die Scheibe polarisiert. So kann es geschehen, dass die anziehende Coulombkraft stärker als die abstoßende Coulombkraft ist, so dass die Scheibe an dem Stab haften bleibt.
Die Scheibe kann an der Hand haften bleiben, wenn sie nicht komplett geerdet wird. Da die Scheibe nur mit einem kleinen Berührungspunkt die Hand berührt und sich nicht alle Ladungen frei auf der Scheibe verteilen können, wird nur der Teil der Scheibe geerdet, der die Hand berührt. Der Rest bleibt geladen, so dass weiterhin eine Anziehung zwischen Hand und Scheibe vorherrscht. Durch erneutes Berühren können mehr Ladungen von der Scheibe in den Körper übergehen, so dass die Coulombkraft schwächer wird und die Scheibe wieder geerdet wird.

Historischer Hintergrund

Charles Du Fay entdeckte 1731, dass geladen Körper durch Berührung mit der Hand elektrisch neutral werden. Er war ebenfalls derjenige, der 1733 entdeckte, dass ein neutraler Körper durch Berührung mit einem geladenen Körper ebenfalls elektrisch geladen wird, sofern er nicht wieder geerdet wird.

Zwei Arten der Ladung

Eine Anleitung für den Versuch einschließlich einiger Variationen befinden sich in Assis[11] (2010) auf den Seiten 73-78 und 96-102.

Aufbau

Es sind zwei elektrische Pendel sowie ein Plastikstab, ein Reagenzglas und ein Lederstück dargestellt.

Es werden benötigt:

  • Reibematerial
  • Ein Körper aus Glas (es empfiehlt sich bspw. ein Reagenzglas)
  • Ein Stück Leder (mindestens 5x5 cm)
  • Zwei elektrische Pendel (siehe oben)

Die elektrischen Pendel werden wie in vorherigem Abschnitt beschrieben aufgebaut und nebeneinander in einem Abstand von etwa 20 bis 30 Zentimetern platziert. Die Pendel müssen auf gleicher Höhe hängen. Dafür empfiehlt es sich, zwei baugleiche elektrische Pendel zu benutzen.
Beide Pendel müssen in der Ausgangslage in Ruhe und elektrisch neutral sein. Dafür können sie wieder durch Berührung mit der Hand geerdet werden.

Durchführung

Zuerst wird der Plastikstab durch Reibung an dem Wollstück elektrisch geladen. Dann wird er in die Nähe des ersten Pendels gebracht. Das Pendel bewegt sich nun in Richtung des Stabes. Pendel und Stab sollen sich berühren, sodass sich als Folge der Berührung das Pendel und der Stab gegenseitig abstoßen. Der Stab kann dann bei Seite gelegt werden, sodass das Pendel in seine Ruhelage zurückkehrt.
Nun wird der Glaskörper durch Reibung mit dem Stück Leder ebenfalls elektrisch geladen. Der geladene Glaskörper wird nun in die Nähe des zweiten Pendels bewegt. Das Pendel bewegt sich in die Richtung des Glaskörpers. Das Pendel und der Glaskörper sollen sich ebenfalls berühren, sodass sich daraufhin das Pendel und der Glaskörper voneinander abstoßen. Auch der Glaskörper wird bei Seite gelegt, so dass das Pendel in seine Ruhelage zurückkehren kann.
Nun können mehrere Dinge getan werden. Zuerst werden die elektrische Pendel aufeinander zubewegt, bis beobachtet werden kann, dass die beiden Pendel sich anziehen. Es muss darauf geachtet werden, dass sich die Pendel in keinem Fall berühren dürfen.
Dann werden die Pendel wieder auf ihre anfängliche Position gestellt. Nun werden nacheinander der Stab und der Glaskörper wieder in die Nähe der Pendel gebracht, aber dieses mal zu den jeweils anderen Pendeln. Der geladene Plastikstab wird also zum zweiten Pendel bewegt, bis sich das Pendel und der Stab anziehen. Auch hier ist wichtig, dass der Stab und das Pendel sich gegenseitig nicht berühren. Zum Vergleich kann der Stab dann nochmal zum ersten Pendel bewegt werden, um zu verifizieren, dass sich das Pendel und der Stab immer noch abstoßen. Mit dem geladenen Glaskörper wird das gleiche gemacht. Er wird zum ersten Pendel bewegt, sodass eine Anziehung zwischen dem Glaskörper und dem Pendel erkennbar ist. Auch hier dürfen sich das Pendel und der Körper nicht berühren. Zum Vergleich wird der Glaskörper zum zweiten Pendel bewegt, um zu überprüfen, ob sich das Pendel und der Glaskörper weiterhin abstoßen.
Es kann vorkommen, dass sich die jeweils anderen Pendel und der Stab bzw. der Glaskörper nicht anziehen. Dann kann es helfen, den Stab bzw. den Glaskörper erneut mit dem jeweiligen Material zu reiben.
Es ist wichtig, dass während der Versuchs die Pendel nicht mit der Hand berührt werden, um sie nicht vorzeitig zu erden. Außerdem muss auch hier dafür gesorgt werden, dass keine allzu starken Luftströme vorherrschen, die die Pendel zur Bewegung veranlassen.
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Ergebnisse

Es kann beobachtet werden, dass sich sowohl der geriebene Stab als auch der geriebene Glaskörper und die jeweiligen Pendel gegenseitig anziehen. Nach einer Berührung stoßen sich die Pendel und die jeweiligen Körper voneinander ab.
Werden nun die Pendel zueinander bewegt, kann eine Anziehung zwischen den Pendeln beobachtet werden.
Werden die geladenen Körper zu dem jeweiligen anderen Pendel bewegt, kann auch hier eine Anziehung zwischen den Pendeln und den Körpern beobachtet werden.

Auswertung

Wird der Plastikstab an dem Stück Wolle gerieben, lädt sich der Plastikstab negativ. Wird der Glaskörper an dem Stück Leder gerieben, dann lädt sich der Glaskörper positiv.
Die beobachtete Anziehung zwischen den Körpern und den neutralen Scheiben resultiert aus der Coulombkraft zwischen ihnen.
Es herrscht auch zwischen den beiden Pendeln eine anziehende Coulombkraft, da sie verschiedenartig geladen sind. Das Pendel, das vom Stab berührt wurde, ist negativ und das Pendel, das vom Glaskörper berührt wurde, ist positiv geladen. Daher ziehen sich die Pendel gegenseitig an.
Werden nun die Körper zu dem jeweiligen anderen Pendel bewegt, ziehen sich die Pendel und die Körper aufgrund Coulombkraft an, da die Körper und die Pendel jeweils verschieden geladen sind.

Aus der Tatsache, dass sich das eine Pendel und der Stab abstoßen während mit dem gleichen Stab das andere Pendel angezogen wird, kann geschlussfolgert werden, dass es zwei verschiedene Arten der Ladung gibt. Ein weiteres Indiz dafür ist, dass sich die Pendel gegenseitig anziehen.
Werden andere durch Reibung geladene Stoffe in die Nähe der jeweiligen Pendel gebracht, kann immer das gleiche Verhalten beobachtet werden: Ein Pendel wird angezogen, während das andere abgestoßen wird.

Historischer Hintergrund

Es war erneut Charles Du Fay, der die zwei verschiedenen Arten der Ladungen erkannte. Als er die Versuche Grays nachvollzog, ist ihm aufgefallen, dass eine schwebende Feder von einem anderen geladenen Körper angezogen wurde. Das war völlig wider seinen Erwartungen, da er annahm, dass die Feder ebenfalls abgestoßen werden würde. Er schloss daraus, dass es zwei verschiedene Arten der Ladungen geben müsse. Er rieb verschiedene Stoffe aneinander und konnte dadurch beobachten, dass dann ähnlich geladene Stoffe angezogen und anders geladene Stoffe abgestoßen werden. Er konnte so die Stoffe in zwei verschiedene Kategorien einteilen. Er nahm an, dass solche Stoffe, die sich wie der Stab aus dem Versuch verhielten, mit „Harzelektrizität“ geladen wurden und dass solche Stoffe, die sich wie der Glaskörper in dem Versuch verhielten, mit „Glaselektrizität“ geladen wurden. Die Namen entstanden in Anlehnung an den Bernstein und an einen von Du Fay für seine Versuche verwendete Glaskörper.
Die Idee mit zwei verschiedenen Ladungen wurde von Jean-Antoine Nollet (1700-1770) aufgegriffen und als eine die Körper umgebende Flüssigkeit beschrieben. Diese wurden von ihm als Effluvium und als Affluvium genannt. Diese Flüssigkeiten sollten durch Reibung in verschiedene Stoffe übergehen können, so dass sie dadurch geladen werden würden.
Benjamin Franklin (1706-1790) erklärte ähnliche Versuche erstmals mit einem Mangel und einem Überschuss an Ladungen. Er war auch derjenige, der den Begriff der Ladungen einführte. Dadurch konnte er die Anziehung von einem Stoff mit einem Mangel an Ladungen und von einem Stoff mit einem Überschuss an Ladungen erklären, sowie die Abstoßung von Stoffen, die beide einen Überschuss an Ladungen hatten. Was für ihn nicht erklärbar war, war, warum sich zwei Stoffe mit einem Mangel an Ladungen abstießen. Diese Idee der Ladungen wurde aufgegriffen und in Anlehnung an den Mangel und den Überschuss wurde das Konzept von negativen und positiven Ladungen geschaffen, welches bis heute vorherrscht.

Literatur

  1. Assis, A. K. T. (2010): The Experimental and Historical Foundations of Electricity; Apeiron Montreal, Montreal
  2. 2,0 2,1 2,2 Kircher E./ Girwidz R./ (Hrsg.) (2007): Physikdidaktik. Theorie und Praxis; Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2. Auflage 2009
  3. Assis, A. K. T. (2010): The Experimental and Historical Foundations of Electricity; Apeiron Montreal, Montreal
  4. Assis, A. K. T. (2010): The Experimental and Historical Foundations of Electricity; Apeiron Montreal, Montreal
  5. Assis, A. K. T. (2010): The Experimental and Historical Foundations of Electricity; Apeiron Montreal, Montreal
  6. Assis, A. K. T. (2010): The Experimental and Historical Foundations of Electricity; Apeiron Montreal, Montreal
  7. Assis, A. K. T. (2010): The Experimental and Historical Foundations of Electricity; Apeiron Montreal, Montreal
  8. Assis, A. K. T. (2010): The Experimental and Historical Foundations of Electricity; Apeiron Montreal, Montreal
  9. Assis, A. K. T. (2010): The Experimental and Historical Foundations of Electricity; Apeiron Montreal, Montreal
  10. Assis, A. K. T. (2010): The Experimental and Historical Foundations of Electricity; Apeiron Montreal, Montreal
  11. Assis, A. K. T. (2010): The Experimental and Historical Foundations of Electricity; Apeiron Montreal, Montreal