Kontaktelektrizität

Kurzbeschreibung

In einem Plattenhalter wird eine, mit einer Rinne versehene Kerze in einem flachen Winkel abwärts eingespannt. Oberhalb der Kerze befindet sich ein geerdeter Austropfbehälter, welcher derart befestigt ist, dass sich die Auslassöffnung etwa 1-2 cm oberhalb der Laufrinne befindet. Die Öffnung des Austropfbehälters wird so justiert, dass sich eine schnelle, stetige Tropfenfolge einstellt. Nach Durchfließen der Laufrinne werden die Tropfen in einem Faraday-Becher aufgefangen, der zur Ladungsanzeige mit einem Elektrometer verbunden ist. Je länger nun das Wasser läuft, desto mehr Ladung wird erzeugt. Im Allgemeinen laden sich Stoffe mit der größeren relativen Dieelektrizitätskonstante positiv auf (ε Wasser =81, Paraffin =1,9-2,3) Dass sich Wasser bei Berührung mit Paraffin tatsächlich positiv auflädt kann gezeigt werden indem man das Elektrometer mit einem an Katzenfell geriebenen Hartgummistab wieder entlädt.

Betriebsanleitungen: Lampen, Elektrogeräte

Physikalische Erklärung:

Jedes Objekt besteht aus einem Atomverbund. Unter normalen Bedingungen ist bei einem Atom die Anzahl der Elektronen gleich der Anzahl der Protonen, wodurch sich ein elektrisch neutraler, stabiler Zustand ergibt. Werden nun zwei aus verschiedenen Stoffen bestehende Körper in engen Kontakt miteinander gebracht, so laden sich, bedingt durch die unterschiedliche Molekularstruktur und Verschiedenheit der Austrittsarbeit, ihre Grenzflächen durch Elektronenübertritt entgegengesetzt auf. Es entsteht bei der Berührung eine Potentialdifferenz, die sogenannte Kontakt- oder Berührungsspannung. Findet beim nachfolgenden Trennen der Körper kein Ladungsausgleich statt, so gehen sie aus dem Kontakt entgegengesetzt geladen hervor. Je größer die Oberflächen bei der Berührung umso größer ist die Aufladung der beiden Körper.