MINT lernen

Elektroskop

30 Aufgaben von AFB I bis III: den Aufbau benennen, den Ausschlag deuten, Annähern und Berühren unterscheiden und das Erden erklären.

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Übungsaufgaben

Dreißig Aufgaben, bunt gemischt — zum Klicken, Ziehen, Zuordnen, Rechnen und Knobeln. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II heißt selbst entscheiden und verknüpfen, AFB III heißt begründen, beurteilen oder eine Falle durchschauen. Mix verbindet Wissen aus mehreren Unterkapiteln, Trick warnt: Hier steckt eine Falle drin. Der Balken oben zeigt dir, wie viele der 30 Aufgaben du schon gelöst hast.

A1
Ladungsbilanz
AFB II

Weise mit einer Ladungsbilanz nach, dass beim Berühren keine Ladung verloren geht: Ein Stab mit −14 e berührt ein Elektroskop, das +2 e trägt. Danach trägt das Elektroskop −4 e. Gib die Werte mit Vorzeichen an.

Die Gesamtladung bleibt beim Berühren gleich. Berechne sie vorher und verteile sie dann.
Vorher −14 e + 2 e = −12 e. Danach −12 e − (−4 e) = −8 e für den Stab. Von +2 e auf −4 e sind es 6 Elektronen.
A2
Was zeigt das Elektroskop?
AFB I

Welche Aussagen über das Elektroskop stimmen?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Das Blättchen schlägt aus, weil Stange und Blättchen gleichnamig geladen sind und sich abstoßen — das funktioniert bei beiden Vorzeichen genau gleich. Deshalb verrät der Ausschlag nur den Betrag der Ladung, nie das Vorzeichen. Und schon das reine Annähern erzeugt durch Influenz einen Ausschlag, obwohl das Elektroskop insgesamt neutral bleibt.
A3
Elektronen nacheinander
AFB II

Zeichne die Ladung des Elektroskops als Punkte ein: Ein Elektroskop trägt anfangs +3 e. Ein Stab berührt den Teller mehrmals, dabei nimmt das Elektroskop nach und nach Elektronen auf. Auf der x-Achse steht die Anzahl N der bisher aufgenommenen Elektronen, auf der y-Achse die Ladung Q des Elektroskops in e.

Bewege die Maus über das Koordinatensystem und klicke, um den Punkt zu setzen. Mit der Tastatur: Tab ins Koordinatensystem, Pfeiltasten bewegen den Cursor, Enter setzt.

Jedes aufgenommene Elektron senkt die Ladung um 1 e: Q = +3 e − N · e. P0 (0 | 3), P2 (2 | 1), P7 (7 | −4). Bei N = 3 ist das Elektroskop neutral, das Blättchen hängt senkrecht. Danach wird es negativ, und der Ausschlag wächst wieder. Typischer Fehler: annehmen, der Ausschlag werde mit jedem Elektron größer.
Jedes aufgenommene Elektron bringt −1 e mit. Wie groß ist Q nach N Elektronen?
Q = 3 − N (in e): P2 bei Q = 1, P7 bei Q = −4. Ohne Ausschlag ist Q = 0, also N = 3.