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Patrick
Anmeldungsdatum: 05.07.2006
Beiträge: 417
Wohnort: Nieder-Wöllstadt
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 Patrick Verfasst am: 18. März 2007 21:05 Titel: Ladungserzeugung |
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Ein Stab wird durch die Reibung mit einem Tuch aufgeladen. Es wird eine bestimmte Ladung erreicht, wenn das Tuch den Stab 25mal mit einer Normalkraft auf dem Stab von 0,5N jeweils 10cm Reibungsweg zurücklegt. Der Reibungskoeffizient zwischen Stab und Tuch beträgt: 0,75! Wieviel Coulomb Ladung erreicht dann der Stab, wenn dieser Vorgang passiert? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 18. März 2007 22:39 Titel: |
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Ob man die Ladung auf so einem Stab anhand der Reibungsenergie ausrechnen kann, weiß ich nicht. Ich würde vermuten, die Ladung auf dem Stab nach dem Reiben hängt auch noch von anderen Dingen ab, zum Beispiel von der Ladung, die vorher schon drauf war, oder von der Ladung, die unter den gegebenen Bedingungen maximal auf den Stab draufpasst. Vielleicht hängt sie zum Beispiel auch vom genauen Material des Fells und des Stabes, oder von der Luftfeuchtigkeit am Tag des Versuchs ab.
Am besten findet man so etwas wohl genauer heraus, indem man systematisch mit einem Stab, einem Katzenfell (oder mit einem passenden Tuch) und einem Elektrometer ausprobiert, wovon die Ladung auf dem Stab genauer abhängt. |
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Patrick
Anmeldungsdatum: 05.07.2006
Beiträge: 417
Wohnort: Nieder-Wöllstadt
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| Patrick Verfasst am: 20. März 2007 14:11 Titel: |
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Gibt es wirklich keine Formeln zum Berechnen der erzeugten Ladung?
Reibungskräfte bringen den Stab dazu, Elektronen überspringen zu lassen.
Kann man mit dem Energieerhaltungssatz vielleicht die Ladung berechnen?
Oder wie macht man das? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 20. März 2007 16:45 Titel: |
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| Patrick hat Folgendes geschrieben: | Gibt es wirklich keine Formeln zum Berechnen der erzeugten Ladung?
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Ich kenne keine fertigen Formeln dafür. Ich glaube, um auszurechnen, wieviel Ladung sich nach dem Reiben auf dem Stab befindet, braucht man mehr als einfach nur den Energieerhaltungssatz für Reibungsenergie.
Das Aufladen eines Stabes durch Reiben mit einem Fell oder Tuch ist eine sehr einfache Methode, um experimentell Ladungen zu trennen. Diesen Versuch zeigt man daher gerne Schülern oder Studenten ganz zu Beginn, wenn man in das Thema "elektrische Ladungen" einführt. Eine genaue theoretische Vorhersage der Ladungsmenge, die da auf dem Stab gebildet wird, scheint mir aber deutlich komplizierter als der experimentelle Versuch zu sein, da ich vermute, dass hier eine ganze Reihe von unterschiedlichen Einflussfaktoren eine Rolle spielen, die nicht alle leicht berechenbar sein müssen.
Zum Beispiel spielt hier unter anderem eine Rolle, wie leicht die beiden Materialien, die man da aneinander reibt, Elektronen abgeben; siehe zum Beispiel Seite 2 in
http://members.aon.at/dsteger/Freihand/Microsoft%20Word%20-%2002_Elektrostatik.pdf |
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