Versuch 1: Ein Luftballon wird vom Reibzeug angezogen

Was wird benötigt: 1 Luftballon, 1 Wolltuch oder Wollsocken oder Pullover (Schafwolle)

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Ballon
wird
aufgeblasen

Wie wird es gemacht :

Der Luftballon wird prall aufgeblasen (Vorsicht dass er nicht platzt) und mit dem Wolltuch gerieben. Hält man das Wolltuch über den Ballon, bleibt dieser am Wolltuch haften. Er zieht aber auch kleine Papierschnitzel an.

Was erkennen wir:

Luftballon und Wolltuch sind durch das Reiben in einen Zustand versetzt worden, der ihnen eine Kraft gibt, die sie vorher nicht hatten.  Sie wurden verändert.

Was ist geschehen:

Durch das Reiben mit dem Wolltuch sind Elektronen aus den Atomen des Wolltuchs zum Luftballon übergewechselt. Der Luftballon hat jetzt einen Elektronenüberschuss (er ist negativ geladen) und das Wolltuch hat einen Elektronenmangel (es ist positiv geladen).

Warum ist es geschehen:

Von den Atomen des Luftballons wirkt eine größere Kraft auf die Elektronen des Wolltuchs, als vom Wolltuch selber. Durch das Hin- und Herbewegen im Flächenkontakt (Reiben) wird der Zufall begünstigt, dass ein Elektron auch tatsächlich überspringen kann. Dies ist nur möglich, wenn die wirkende Kraft groß genug und der Abstand klein genug ist.

Was ist noch zu beobachten?

Wenn es im Raum sehr leise ist können wir beim Entfernen des Wolltuchs vom Ballon das Knistern der elektrischen Entladungen hören.

Was wir selber herausfinden:

Hängen wir das Wolltuch an einer Schnur auf und den Ballon darunter, fällt der Ballon nach einiger Zeit herunter. Die Zeitdauer ist aber bei jedem Versuch verschieden. Warum tut er das?

Frage:

Warum können wir sagen, dass der Luftballon negativ und das Wolltuch positiv elektrisch geladen ist? Könnte das nicht auch umgekehrt sein?

Antwort:

Man hat die Erfahrungstatsache dass sowohl Anziehung als auch Abstoßung bei geladenen Körpern festgestellt wurde dadurch ausgedrückt, dass man elektrisch geladene Körper als positiv elektrisch geladen und als negativ elektrisch geladen bezeichnete. Man ist übereingekommen, eine durch Reiben mit Pelz elektrisch gewordene Siegellackstange als negativ elektrisch geladen zu bezeichnen und eine geriebene Glasstange, die sich entgegengesetzt verhält, als positiv elektrisch geladen zu bezeichnen. Bringen wir jetzt einen durch Reiben elektrisch geladenen Glasstab in die Nähe des Luftballons, so erkennen wir, dass dieser vom - als positiv elektrisch geladen definiertem - Glasstab angezogen wird. Ungleichartige Ladungen ziehen einander an, also muss der Luftballon negativ elektrisch geladen sein. Zur Gegenprobe können wir eine elektrisch geladene Siegellackstange in die Nähe des Luftballons bringen und eine abstoßende Kraftwirkung erkennen. In gleicher Weise können wir die Art der elektrischen Ladung des Wolltuches ermitteln.