NuT7 Reibungselektriztität

Versuch Vielleicht kannst du den einen oder anderen Versuch auch daheim durchführen. Irgendwo findest du einen Luftballon, blase ihn auf, reibe ihn an deiner Kleidung und schaue dann, ob er den Wasserstrahl ablenkt. Oder du hast Styroporkugeln mit denen man auch den einen oder anderen Versuch machen kann.

Merke: Kern-Hülle-Modell des Atoms Jeder Stoff, jeder Körper besteht aus Atomen. Alles ist aus Atomen aufgebaut. Ein Atom ist ein sehr, sehr kleines Teilchen. Sein Durchmesser ist nur etwa 0,000 000 000 1 m, also der zehnmilliardste Teil eines Meters. Atome bestehen aus einem Atomkern und der Atomhülle. Im Atomkern ist die meiste Masse des Atoms, er enthält auch die positiven Ladungen, die Protonen. Deren Anzahl ergibt die Kernladungszahl. Da ein Atom insgesamt elektrisch neutral ist, sind in der Atomhülle genauso viele negative geladene Teilchen, die Elektronen, wie Protonen im Atomkern. Weiter sind auch noch elektrisch neutrale Teilchen, die Neutronen im Atomkern. Diese Vorstellung geht auf Ernest Rutherford zurück, der damit sein Atommodell erkärte. In dem Bild ist innen rot der Atomkern gezeichnet und mit der außen gestrichelten Kreislinie ist die Atomhülle begrenzt. Der Atomkern ist etwa 10000mal kleiner als das Atom. Positive Ladungen, die Protonen sind im Atomkern, negative Ladungen, die Elektronen sind in der Atomhülle. Es sind genauso viele Elektronen in der Atomhülle wie Protonen im Atomkern. Im Atomkern ist fast die ganze Masse des Atoms, die Atomhülle mit den Elektronen hat fast gar keine Masse. Durch Reibung kann man Elektronen aus der Atomhülle lösen. Dadurch wird das Atom insgesamt positiv, es ist dann ein Ion. Atome können Elektronen abgeben und sind dann elektrisch positiv geladenen. Atome können auch Elektronen aufnehmen und sind dann elektrisch negativ geladenen. Es gibt zwei Arten elektrischer Ladung, positive und negative Ladungen.

  Aufgabe 1

1. Nenne Beispiele von Dingen aus deinem Alltag, wo Ladungen durch Reibung erzeugt werden.
2. Welche Arten von Ladungen gibt es? Wie heißen diese Ladungen im Atom und wo findet man sie?
3. Was passiert, wenn man einen Körper elektrisch auflädt?
4. Mit welchem Hilfsmittel kann man nachweisen, dass Ladungen vorhanden sind?
5. Wo hast du in deinem Alltag, in deiner Umgebung schon festgestellt, dass es positive und negative Ladungen gibt?

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1. Pullover ausziehen knistert es und/oder die Haare "stehen zu Berge".
Wenn man über einen Teppichboden geht und dann an die Türklinke fasst, bekommt man oft eine "gewischt".
In Gewitterwolken trennen sich in ihrem Innern die Ladungen durch Reibung.
2. Es gibt positive und negative Ladungen.
Im Atom sind die positiven Ladungen die Protonen und die negativen Ladungen die Elektronen.
Die Protonen sind im Atomkern und die Elektronen in der Atomnhülle.
3. Reibt man einen Körper an einem anderen, dann können Elektronen des einen Körper auf den anderen übergehen. Der Körper, der dabei Elektronen verliert, er hat nun einen Elektronenmangel, wird dadurch positiv geladen. Der Körper, der die Elektronen aufnimmt hat nun zuviele negativ geladene Elektronen, er hat eine Elektronenüberschuss, er ist negativ geladen.
4. Mit einem Elektroskop oder mit einer Glimmlampe kann man nachweisen, dass Ladungen auf einem Körper sind.

5. Wenn man eine Batterie in ein Gerät einlegt, muss man auf die Polung achten. + steht für positive Ladungen, - für negative Ladungen.

  Aufgabe 2

Im Alltag beobachtet man immer wieder elektrische Aufladungen,wie zB.

• beim Reiben eines Luftballons an einem Wollpullover,
  
• Schleifen der Füße über einen Teppich,
  
• Trampolinhüpfen auf einem Kunststoffsprungtuch,
  
• Aussteigen aus dem Auto.
  

Beschreibe für eines der genannten Beispiele in Textform oder durch Zeichnen mehrerer Bilder, wie das Aufladen erfolgt. Verwende dabei das Kern-Hülle-Modell.

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Wenn man einen Luftballon an einem Wollpullover reibt, dann berühren sich Atome des Luftballons und Atome des Pullovers und reiben aneinander. Dabei reißt der Luftballon Elektronen aus den Atomhüllen der Atome des Pullovers. Nach dem Reiben hat der Luftballon viel mehr Elektronen und ist negativ geladen. Der Wollpullover ist positiv geladen.

Knistert es dabei, dann gibt es "ganz kleine" Funken und einige Ladungen springen vom Luftballon zurück zum Pullover.