Influenz


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Ladungstrennung durch Influenz



Alle Stoffe und Körper bestehen aus Atomen welche wiederum aus Protonen (positive Ladungsträger), Elektronen (negative Ladungsträger) und Neutronen (neutral geladen) bestehen. In der Regel ist die Anzahl an positiven und negativen Ladungsträgern in einem Körper gleich groß. Ihre Ladungen gleichen sich aus. Insgesamt ist ein Körper oder Stoff dann neutral geladen. In dem Beitrag zum Thema Elektrische Ladung kannst du mehr zu den Eigenschaften geladener Körper erfahren. In diesem Beitrag geht es hingegen um die Influenz, welche auch als elektrostatische Induktion bezeichnet wird.


Ladungsträger die in einem neutralen Körper vohanden sind, können durch einen anderen geladenen Körper verschoben werden. Es entsteht eine neue Ladungsverteilung. Dieser Vorgang wird Influenz genannt.

Elektrostatische Influenz

In der Regel ist ein Körper elektrisch neutral, er besitzt eine gleiche Anzahl an negativen wie positiven Ladungsträgern. Wird ein anderer geladener Körper in die Nähe des ungeladenen Körpers gebracht, so findet eine Ladungsverschiebung statt.

Influenz

Die Influenz bezeichnet eine Verschiebung bzw. Umverteilung von Ladungsträgern in einem Körper, aufgrund eines äußeren elektrischen Feldes.




In der oberen Abbildung ist ein positiver Körper von rechts an den neutralen Körper heran bewegt worden. Die negativen Ladungstäger werden daher nach rechts angezogen und die positiven Ladungsträger werden nach links abgestoßen. Die einzelnen Ladungsträger stoßen sich untereinander ab (gleiche Ladungen), daher bilden Sie an der oberfläche die abgebildete Formation. Der Körper ist insgesamt immernoch elektrisch neutral, denn er besitzt die gleiche Anzahl an negativen wie positiven Ladungsträgern. Die rechte Seite des Körpers besitzt jedoch einen Elektronenüberschuss und die linke Seite einen Elektronenmangel.

Der Körper ist nach wie vor ungeladen. Die Influenz hat lediglich zu einer Ladungsverschiebung geführt. Die Anzahl an negativen und positiven Ladungsträgern ist immer noch gleich groß.


Influenz Physik



Anders als bei der Ladungstrennung durch Reibung verändert sich die Anzahl der Ladungsträgern durch die Influenz nicht. Der Körper ist trotz der neuen Ladungsverteilung neutral geladen. Andere geladene Körper in der Ferne bekommen die neue Ladungsverteilung nicht zu spüren.


Der unterschied zwischen dem Abstand zur Anziehenden und Absotßenden Seite des Körpers ist im Vergleich zum großen Abstand zwischen den Körpern vernachlässigbar. In der Regel werden Körper in der Ferne durch die neue Ladungsverteilung aufgrund der Influenz nicht beeinflusst. Leichte Körper in unmittelbarer Nähe können durch die neue Ladungsverteilung eine anziehende bzw. abstoßende Kraft verspüren.


Influenz bei elektrischen Leitern

Elektrische Leiter bestehen ebenfalls aus positiven Ladungsträgern (Atomkerne) und negativen Ladungsträgern (Elektronen). Die positiv geladenen Atomkerne bilden das Ionengitter, sie sind fest und können sich daher nicht bewegen. Die Elektronen sind hingegen frei beweglich. Sobald eine Spannung an den elektrischen Leiter angelegt wird, bilden die frei beweglichen Elektronen den elektrischen Strom.


Wird ein geladener Körper in die Nähe des elektrischen leiters gebracht, so bewirkt die Coulomb Kraft eine Abstoßung der gleichen Ladungträgern und eine Anziehung der entgegengesetzten Ladungen. Da im elektrischen Leiter nur die Elektronen frei beweglich sind, kommt es zu einer Verschiebung der Elektronen.


Innerhalb des Leiters kommt es zu einer Veränderung der Ladungsdichte. Zwar bleibt die gesamte Ladungsdichte im Leiter erhalten, es entstehen jedoch gebiete mit verscheidenen Ladungsdichten.


Das äußere elektrische Feld bzw. Ladung darf nicht zu groß und nicht zu nah an dem neutralen Körper sein. Ab einer sogenannten Durchschlagsfeldstärke können durch Funken entladungen stattfinden.


Influenz und Polarisation

Polarisation tritt auf, wenn ein geladener Körper in die Nähe eines Isolator gebracht wird. In einem Isolator sind keine freien Elektronen vorhanden. Die Elektronen sind an die Atomkerne gebunden. Ein äußeres elektrisches Feld führt lediglich zu einer Verformung der Atomhülle. Diese Verformung der Atomhülle wird Polarisation genannt.

Polarisation

Bei der Polarisation kommt es zu einer Verformung der Atomhülle eines Isolators, aufgrund eines äußeren elektrischen Feldes. Innerhalb des gesamten Isolators, bildet sich ein elektrisches Feld relativ zum äußeren Feld aus.