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Die elektrische Ladung

Reibungselektrizität

In den folgenden beiden Videos sehen Sie einen Versuch, den Sie auch selbst leicht nachvollziehen können. Eine Kopierfolie wird auf eine glatte Oberfläche gepresst und dann hin und her gerieben. Daraufhin haftet die Folie auf der Oberfläche.

Abb.1
Folie ohne Reibung
Abb.2
Folie mit Reibung

Ähnliche Effekte wie in dem Video treten im Alltag häufig auf:

  • Eine Frischhaltefolie haftet nach dem Entrollen an vielen Gegenständen oder an sich selbst.
  • Nach dem Laufen auf einem Teppichboden erhalten Sie beim Berühren eines Gegenstands oder einer anderen Person einen Schlag.
  • Nach dem Aussteigen aus dem Auto erhalten Sie beim Berühren der Tür einen Schlag.
  • Beim Anziehen eines Pullovers knistert und funkt es.
  • Beim Kämmen mit einem Plastikkamm knistert es.
  • Bei einem Gewitter kommt es zu heftigen elektrischen Entladungen zwischen Wolken und Erdboden (Blitz und Donner).

Diese alltäglichen Phänomene verbinden wir, ebenso wie den Strom aus der Steckdose, mit dem Begriff Elektrizität. Wie kommen aber diese elektrischen Effekte zustande? Sie alle haben etwas gemeinsam: Es tritt Reibung zwischen unterschiedlichen Körpern auf.

Zum Beispiel ist die Stärke des Schlags, den man nach dem Gang über einen Teppichboden erhält, davon abhängig, wie stark man dabei auf dem Boden schlurft, d.h. wie groß die Reibung ist. Der Effekt ist allerdings auch vom Material der Schuhsohlen und des Teppichs, sowie von der Luftfeuchtigkeit abhängig.

Die Frischhaltefolie kommt schon teilweise aufgeladen aus der Fabrik. Dort gibt es viel Reibung zwischen der Folie und den Rollen der Transportmaschinen. Der Effekt ist natürlich vom Hersteller erwünscht, denn so haftet die Folie gut am Geschirr.

Beim Gewitter kommt es zur Reibung zwischen den Wassertröpfchen in den Wolken. Dadurch laden sich die Wolken elektrisch auf. Wir sehen:

Durch Reibung erfahren wir Elektrizität.

Nicht jedes Material eignet sich zum Erzeugen von Elektrizität durch Reibung. Heutzutage tritt der Effekt meistens im Zusammenhang mit Kunststoff und Plastik auf, aber auch Glas. Die ältesten Beobachtungen dieses Phänomens wurden mit Bernstein gemacht. Daher rührt auch der Name, denn „Elektron“ war ursprünglich der griechische Name für Bernstein.

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