Erklärung — Elektronen wandern, Ladung bleibt erhalten
Verbindet man unterschiedlich geladene Metallkörper leitend, wandern Elektronen zwischen ihnen.
- Nur Elektronen bewegen sich:Die positiven Atomrümpfe bleiben an ihrem Platz.
- Ladung wird übertragen:Sie entsteht nicht neu und verschwindet nicht.
- Bilanz:Was der eine Körper an Elektronen gewinnt, verliert der andere.
Zwei Metallkugeln im Teilchenmodell
Zwei Metallkugeln mit unterschiedlicher Anfangsladung zeigen beim Verbinden die Elektronenbewegung sowie die Ladungen vor und nach dem Ausgleich.
Hinweis: Vereinfachtes Modell zweier gleich großer, isolierter Metallkugeln – blaue Minuszeichen sind bewegliche Elektronen, rote Pluszeichen ortsfeste positive Ladungen; die Teilchen sind zur Übersicht im Inneren gezeichnet, die Bewegung läuft stark verlangsamt.
Halte fest: Nur Elektronen wechseln den Körper. Auch nach dem Ausgleich können beide Kugeln geladen sein.
Ladung der Kugel A.
Ladung der Kugel B.
Irgendwann hört die Elektronenwanderung von selbst auf.
- Gleich große Kugeln:Am Ende trägt jede die gleiche Ladung.
- Neutral nur bei null:Beide werden nur dann neutral, wenn ihre Gesamtladung null ist.
- Schluss ist, wenn:zwischen den verbundenen Körpern keine elektrische Spannung mehr besteht.
Hinweise
Drei Stellen, an denen der Ladungsausgleich in der Arbeit gern schiefgeht:
Addiere zuerst die Gesamtladung mit Vorzeichen, verteile erst danach. Beträge zusammenzählen gibt ein falsches Ergebnis.
Die Elektronen wandern vom negativen zum positiven Körper. Vorzeichen mitschreiben: −6 e und +2 e ergeben −4 e.
Bei gleich großen Kugeln halbierst du die Gesamtladung. Kontrolle: Die Endladungen ergeben zusammen wieder die Anfangssumme.