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Übungsaufgaben
Reflexionsaufgaben gelten als erledigt, sobald du die Antwort aufklappst und mit deiner Überlegung vergleichst.
1Wohin wandern die Ladungen?AFB I
Ein geladener Stab wird jeweils einem anderen Körper genähert, ohne ihn zu berühren.
Ordnen Sie jede Situation dem Verhalten zu, das im genäherten Körper tatsächlich abläuft.Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1freie Elektronen wandern zum Stab hin
2freie Elektronen wandern vom Stab weg
3keine freien Elektronen — nur Polarisation
Zwei Fragen entscheiden über den Korb: Hat der Körper frei bewegliche Elektronen — und welches Vorzeichen trägt der Stab? Metall, Aluminium und Kupfer sind Leiter: Ihre Elektronen wandern zum positiven Stab hin beziehungsweise vom negativen weg. Kunststoff und Glas sind Isolatoren — dort verschiebt sich die Ladung nur um winzige Beträge innerhalb der Teilchen, das ist Polarisation statt Influenz.
2Aussagen prüfenAFB I
Entscheiden Sie bei jeder Aussage, ob sie stimmt.
Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Die ersten beiden Aussagen decken die häufigste Fehlvorstellung auf: Influenz wird oft wie ein Aufladen gedacht. Prüfen Sie im Zweifel immer die Gesamtbilanz — sie bleibt bei der Influenz unverändert. Die letzte Aussage zeigt, warum das trotzdem sichtbare Kräfte erzeugt: Die Coulomb-Kraft nimmt mit dem Abstand ab, deshalb ist die Anziehung der nahen Gegenladung stärker als die Abstoßung der fernen gleichnamigen Ladung. Netto bleibt eine Anziehung — obwohl das Papier neutral ist.
3Der Ablauf in der richtigen ReihenfolgeAFB II
Ordnen Sie die Schritte des Influenzvorgangs vom Anfang bis zum Endzustand.
Ziehe die Zeilen mit der Maus oder verschiebe sie mit den Pfeil-Buttons, bis die Reihenfolge stimmt.
1Der Leiter ist neutral: Elektronen und Atomrümpfe sind gleichmäßig verteilt
2Ein äußeres elektrisches Feld wirkt auf den Leiter
3Auf die freien Elektronen wirkt eine Kraft — sie setzen sich in Bewegung
4Eine Seite des Leiters wird negativ, die gegenüberliegende positiv
5Die getrennten Ladungen bauen ein Gegenfeld auf
6Das Gegenfeld hebt das äußere Feld im Inneren auf: Innenfeld = 0
Wichtig ist, dass die Kette an einem Ende von selbst zum Stillstand kommt. Die Elektronen wandern nicht endlos, sondern nur so lange, bis das aufgebaute Gegenfeld das äußere Feld im Inneren gerade ausgleicht. Danach wirkt auf sie insgesamt keine Kraft mehr, und der Zustand bleibt stabil. Wer diesen Rückkopplungsschritt überspringt, kann nicht erklären, warum das Innenfeld ausgerechnet auf null geht und nicht irgendeinen anderen Wert annimmt.