Wundersames, Elektrisches

Ein elektrisches Feldlinienbild im Gries.
Darstellung der Feldverlaufs zwischen Ladungspaaren in einer flacher Glasschale, gefüllt mit Rizinusöl und feinem Gries.

Über die Arten und Weysen, Electrizitaet hervorzurufen

Die erste Art: Reibungselektrizität

Die älteste Methode. Bringt man zwei Materialien in innige Berührung, laden sie sich gegensätzlich auf.

Die zweite Art: Influenzelektrizität

Nähert man einen elektrisch geladenen Körper einem anderen an, so wird dieser ebenfalls elektrisch geladen. Entfernt man den geladenen Körper, verschwindet auch die Ladung auf dem anderen.

Auf dem Prinzip der Influenz basieren alle Elektrisiermaschinen. Die erste stammt von Holtz (1865) und benötigt (wie der Elektrophor) eine Anfangsaufladung. Die Holtz-Maschine wurde von Töpler (1866) und Wimshurst (1883) verbessert und diese benötigen keine Anfangsaufladung. Man erreicht mit ihnen Funkenschlaglängen von bis zu 20 cm (entsprechend 500 kV).

Elektrostatische Generatoren:
http://www.coe.ufrj.br/~acmq/electrostatic.html

Die dritte Art: Induktion

Verändert sich ein Magnetfeld in einem Leiter, wird eine elektrische Spannung erzeugt. Die heutige Technik ist durchdrungen von Dynamos, Transformatoren und Elektromotoren. Zur Erzeugung höchster Spannungen ist der Teslatransformator bestens geeignet. Mit ihm können Spannungen bis in den MV-Bereich erzeugt werden.

Resonanztransformator:
http://www.tesla-info.de

Die vierte Art: Piezoelektrizität

Manche Materialien zeigen bei Deformation entgegengesetzte Ladungen an bestimmten Grenzflächen. Das Gegenteil ist auch bekannt: Die Elektrostriktion.

Die fünfte Art: Pyroelektrizität

(griech.: pyro "ich brenne")

Manche Kristalle zeigen bei Temperaturänderungen entgegengesetzte Ladungen an bestimmten Grenzflächen (Turmalin, Lithiumsulfatmonohydrat, Pentaerythrit). Das Gegenteil ist auch bekannt: Der elektrokalorische Effekt, also eine Temperaturänderung pyrolektrischer Kristalle in elektrischen Feldern.

Pyrolelektrische Materialien finden sich in Thermosensoren, z. B. als Bewegungsmelder. Die Wärmestrahlung eines Menschen ist ausreichend.

Die sechste Art: Thermoelektrizität

In einem Leiterkreis aus verschiedenen Metallen entsteht ein elektrischer Strom, wenn eine Berührstelle eine andere Temperatur hat als die übrigen Teile (Seebeck-Effekt, 1821). Das Gegenteil ist auch bekannt (Peltier-Effekt, 1834).	Diese beiden Effekte werden technisch kaum genutzt, da der Wirkungsgrad zu gering ist (ca. 5%). Die Spannungen von Thermoelementen liegen im Millivoltbereich, die Ströme können 100 Ampere und mehr betragen
	Ein Speichenrad auf einer Nadelspitze beginnt sich zu drehen, wenn die Speichen und das Rad aus verschiedenen Metallen bestehen.

Über das Bewahren der Electrizitaet

Die Leydener Flasche ist einer der ersten Kondensatoren, die gebaut wurden.

Die Leydener Flasche
30.7.2000

Der Faradaysche Becher ist ein isolierter Hohlleiter, also ein Metallbecher auf einer Isolierschicht. Er wurde von Faraday zu Influenzversuchen benutzt und nimmt bei nicht allzu weit geöffnetem Becher vollständig die Ladung der influenzierenden Ladung an (entdeckt 1843). Man kann in diesen Becher elektrostatische Ladungen "hineinlöffeln".
Eine Substanz, die ihre influenzierte Ladung nicht verliert, wenn die Erregungsladung entfernt wird, wird Elektret genannt. Dieses Wort ist analog zu 'Magnet' vom englischen Physiker Oliver Heaviside (1850-1925) gebildet worden. Die ersten Elektrete stammen von Sato (1922) und Eguchi (1925), und bestanden zu gleichen Teilen aus Wachs und Carnaubaharz, die zusammengeschmolzen und in einem elektrischen Feld abgekühlt wurden. Die elektrischen Eigenschaften verschwinden leider nach einiger Zeit.
Manche Plastikfolien sind ferroelektrisch (d. h. Elektrete). Legt man elektrisierte Folien gleichsinnig übereinander, vervielfacht sich die Spannung und man kann ohne Schwierigkeiten recht hohe Spannungen erzeugen.

Über die Beweglichkeyt der Electrizitaet

Elektrizität kann auch mit einem Förderband transportiert werden. In van de Graaff- Generatoren (Bandgeneratoren, erfunden 1931) wird positive Ladung auf ein breites Band aus Gummi aufgesprüht und entgegen der Abstoßungskraft auf die obere Konduktorkugel befördert. Die zugehörige negative Influenzladung wird durch eine Rolle abgeführt. Mit diesen Geräten können Spannungen von vielen Millionen Volt erzeugt werden.

31.10.2000

Über die Nützlichkeyt der Electrizitaet

Hai-Teck:
Gegen diesen Motor sind alle weiteren sogenannten "einfachsten Motoren" komplizierte Geräte!

Schlichting, H. Joachim & Ucke, Christian:
Der einfachste Elektromotor der Welt Phys. Unserer Zeit, Nr. 6 / 2004

Letzte Änderung 6.1.2005