Statische Elektrizität in Bildern

Elektrische Ladung ist ein quantitatives Maß für die elektromagnetische Beeinflussungsfähigkeit eines Körpers. Die Ladungsmenge des Elektrons ist die kleinste in der Natur. Elektronen, Protonen und Neuronen bilden elektrisch neutrale Systeme – Atome und Moleküle. Die meisten Körper sind im Normalzustand elektrisch neutral: Sie haben die gleiche Anzahl an Elektronen und Protonen.
Der Vorgang der Ladungsübertragung von einem Körper auf einen anderen oder die Verschiebung von Ladungen innerhalb eines Körpers ist seine Elektrifizierung. In diesem Fall bleibt die algebraische Ladungssumme in einem isolierten System konstant (Ladungserhaltungssatz).
Die Wechselwirkung elektrischer Ladungen erfolgt durch eine besondere Art von Materie – ein elektrisches Feld. Felder stationärer Ladung werden als elektrostatisch bezeichnet.
Die unten gezeigten Bilder stammen aus der Lektion „Statische Elektrizität in der Physik“. Der Filmstreifen besteht aus vier Abschnitten: elektrische Ladungen im Feld, Leiter und Dielektrika im elektrostatischen Feld, die Potentialdifferenz des elektrostatischen Feldes und wie statische Elektrizität den Menschen dient.










Das elektrostatische Feld durchdringt den Leiter nicht. Die Ladungsdichte ist an den Enden des Drahtes am höchsten und in den Aussparungen am geringsten.
Die Dipole polarer Dielektrika liegen unter Einwirkung eines elektrostatischen Feldes parallel zu den Feldlinien. Eine vollständige Orientierung wird jedoch durch ihre thermische Bewegung behindert. Der Orientierungseffekt nimmt mit zunehmender Feldstärke und sinkender Dielektrikumstemperatur zu. Bringt man ein unpolares Dielektrikum in ein elektrisches Feld, verschieben sich die Zentren negativer Ladungen der Elektronenhüllen der Atome relativ zu den Kernen (Elektronenpolarisation). Sie nimmt mit zunehmender Feldstärke zu und ist nicht von der Temperatur des Dielektrikums abhängig.
In Ionenkristallen, die in ein elektrisches Feld gebracht werden, bewegen sich die positiven und negativen Ionen in entgegengesetzte Richtungen (Ionenpolarisation).
Die zugehörigen Ladungen aller polarisierten Dielektrika erzeugen ein eigenes elektrisches Feld, dessen Kraftlinien gegen die Linien des äußeren Feldes gerichtet sind.







Zwischen den verschmutzten Gaswolken und der Erdoberfläche entsteht ein starkes elektrostatisches Feld, das insbesondere hohe Gebäude, Rohre und Bäume elektrisiert. Dadurch kann es zu Schäden am Luftdielektrikum kommen – einem Blitzschlag.