Nichtleiterring - homogene Ladungsdichte?

Leiter · Gast

Meine Frage:
Hallo,

im Halliday steht:

"Abbildung zeigt einen dünnen Ring mit dem Radius R, der eine homogene, positive, lineare Ladungsdichte trägt. Der Ring soll beispielsweise aus Plastik oder einem Isolator bestehen, sodass man die Ladungen auf dem Ring als ortsfest annehmen kann."

Hier ist das Bild:

http://www.fotos-hochladen.net/uploads/bildschirmfotoeroh18uv90.png

A. Ich weiß, dass Nichtleiter liefern keine Bewegung (oder weniger als Leiter) für die Elektronen. Aber ich verstehe nicht wieso muss der Ring Nichtleiter/Isolator sein. Wenn der Ring Isolator ist, können die Elektronen sich nicht bewegen und somit gibt es keine homogene Ladungsdichte.

B. Ferner wieso können wir eine Ladung in einem Nichtleiter haben? Sie tragen die Ladung nicht.

Hilfe ist sehr willkommen!

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Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5850

Ob ein Festkörper Leiter, Halbleiter oder Isolator ist, hängt mit den möglichen Energieniveaus der Elektronen im Material zusammen und ihrer Besetzung zusammen oder grob gesagt, ob es Elektronen gibt, die nur schwach an die positiv geladenen Atomrümpfe gebunden und damit beweglich sind.

Dies hat nichts damit zu tun, ob ein Körper geladen ist bzw. positive oder negative Ladungsdichten aufweist. Bei einer positiven Ladungsdichte sind lokal mehr positive Ladungsträger vorhanden (Elektronenmangel), bei einer negativen Ladungsdichte ist es umgekehrt. Z.B. kann durch Reibung ein Isolator elektrisch geladen werden (vgl. Kämmen der Haare mit einem Kunststoffkamm).

Wieso im Beispiel aus dem Buch ein Isolator betrachtet wird, kann ich nicht sagen. Ich könnte mir aber vorstellen, dass mit der Methode wie auf dem Bild das E-Feld einer homogen geladenen, unendlich grossen Platte berechnet werden soll. Dies würde mit einer leitenden Platte nicht funktionieren: Bringt man in deren Nähe ein andere Ladung, kommt es zu Influenz, also einer Ladungsverschiebung, wodurch die Flächenladungsdichte der Platte nicht mehr homogen ist.

Rony187 · Anmeldungsdatum: 22.04.2017 Beiträge: 10

Leiter · Gast

Ich habe jetzt verstanden. Danke!