Der Glasstab erhält eine positive Ladung und die Seide erhält eine negative Ladung. Also sollten sich beide anziehen, oder? In meinem Buch heißt es: "Die nach dem Reiben erworbenen Ladungen gehen verloren, wenn die geladenen Körper in Kontakt gebracht werden." Was bedeutet das?
Lassen Sie mich auf die andere häufig verwendete Demonstration des Ladungserwerbs eingehen: das Reiben eines aufgeblasenen Ballons an (langen) Haaren.
Wenn das Haar aufgeladen wird, neigen die Haare dazu, hervorzutreten, da zwischen den einzelnen Haaren eine elektrostatische Abstoßung stattfindet. Die Haare werden vom Ballon angezogen.
Wir stellen fest, dass die Ladung auch dann nicht verloren geht, wenn die Haare den Ballon berühren . Dies wird folgendermaßen erklärt: Das Haar und der Ballon sind beide sehr schlechte elektrische Leiter. Dies bedeutet, dass eine eventuell aufgebaute Ladung an der Stelle verbleibt, an der sie aufgebaut wurde. Die Ladung fließt nicht entlang der Haarlänge, die Ladung fließt nicht entlang der Oberfläche des Ballons.
Die Tatsache, dass beide schlechte Leiter sind , ist ein Teil der Erklärung, warum diese Substanzen überhaupt Ladung aufbauen können. Wenn leitfähige Materialien aneinander gerieben werden, kommt es nicht zu einem Ladungsaufbau, da jeder winzige Ladungsaufbau einfach zurückfließt.
Glasstab und Seide
Vergleich mit dem Haar-Ballon-Setup:
Haare haben fast kein Gewicht, schon eine sehr kleine Ladung reicht aus, um die Haare stark in Bewegung zu versetzen.
Bei Glasstab- und Seidenvorführungen können Sie sehr kleine Objekte bewegen, z. B. sehr kleine Papierstücke. Jeder Gegenstand, der schwerer als diese Papierfetzen (oder Haarsträhnen) ist, wird sich nicht sichtbar bewegen.
Es gibt Geräte, die eine große elektrostatische Ladung aufbauen können, wie z. B. ein Van-de-Graaf-Generator. Ein solches Gerät baut im Laufe der Zeit Ladung auf, indem es ein Band in einer Schleife laufen lässt, Ladung an einem Ende aufnimmt und Ladung an einen Akkumulator am anderen Ende überträgt.
Beim Reiben von Glasstab und Seide reicht die aufgebaute Ladung nicht aus, um das Seidentuch sichtbar zu bewegen. Das Tuch ist dicht und stark verbunden. Um Bewegung zu sehen, müssten Sie die Stränge des Stoffes in lose Fasern auflösen.
Die Oberfläche eines Glases ist sehr glatt, daher sind die Elektronen sehr locker an seiner Oberfläche befestigt. Wenn also ein Glasstab gegen das Seidentuch gerieben wird, verliert der Glasstab Elektronen und wird positiv geladen, und das Seidentuch wird negativ geladen.
jetzt, nachdem sie die Ladungen erworben haben, werden sie neutralisiert, wenn sie miteinander in Kontakt gebracht werden. Da der Glasstab positiv geladen ist, hat er einen Mangel an Elektronen und wartet auf eine Chance, Elektronen aufzunehmen und wieder neutral zu werden, da eine Substanz tendenziell stabiler ist, wenn sie elektrisch neutral ist, anstatt geladen zu sein. und ähnlich möchte auch Seidenstoff seine Elektronen abgeben, da er negativ geladen ist und einen Elektronenüberschuss hat.
Wenn sie also miteinander in Kontakt kommen, nimmt der Glasstab seine Elektronen zurück und Seide gibt seine Elektronen ab und beide werden neutral. jetzt enthalten sie keine Ladung mehr. daher ziehen sie sich nicht mehr an
Glas und Seide liegen in der Tabelle der triboelektrischen Serie sehr nahe beieinander .
Glas gibt seine Elektronen etwas leichter ab als Seide, aber nur in geringem Maße, da sich beide Materialien am oberen positiven Teil der Tabelle der triboelektrischen Serie an nahen Positionen befinden .
Daher wird Seide, wenn sie aneinander gerieben wird, relativ negativ und Glas positiv.
Der Ladungsunterschied ist jedoch möglicherweise zu gering, um einen sichtbaren Effekt zu beobachten, insbesondere wenn ein schweres Seidentuch verwendet wird. Versuchen Sie mit kleinen Seidenstücken, eine Attraktion zu beobachten.
Für eine schwache Anziehung sollten die Materialien natürlich näher zusammengebracht werden, um den Effekt zu beobachten.
Für den letzten Teil der Frage wird, wie bereits in anderen Antworten hier erwähnt, der Kontakt zwischen elektrostatisch aufgeladenen, elektrisch leitfähigen Materialien den Aufbau statischer Elektrizität aufheben und die Ladung für beide Materialien mit physischem Kontakt auf neutral zurücksetzen, da übermäßige negative Ladung durch gewonnen wird ein Material wird über einen elektrischen Strom wieder an das relativ positiv geladene Material abgegeben.
Die statische Aufladung zwischen zwei elektrischen Isolatoren in physischem Kontakt ist unterschiedlich. Sie halten ihre Ladung viel länger, da fast kein Strom fließt. dennoch verlieren sie mit der Zeit aufgrund dielektrischer Leckage von einem Material zum anderen ihre übermäßige Ladung und werden neutral. Ein Ladungsverlust in die Luft ist ebenfalls möglich.