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30. Dez. 2025

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Grundlagen der Elektrostatik: Kluge Experimente und Anwendungen

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Johanna

@johanna_blkr

Die Elektrostatik ist überall um uns herum - von deinem... Mehr anzeigen

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Elektrische Arbeit und Leistung
Elektrische Arbeit Wel = 0·₁1 ⋅ t = UB⋅e wel - U.Q →gibt an, wie viel elektrische Energie in andere energief

Elektrische Arbeit und Leistung

Stell dir vor, dein Handy-Akku ist wie ein Energiespeicher, der elektrische Arbeit verrichtet. Die Formel W_el = U · Q zeigt dir, wie viel elektrische Energie in andere Formen umgewandelt wird - zum Beispiel in Licht bei deiner Handy-Taschenlampe.

Elektrische Leistung Pel=UIP_el = U · I gibt an, wie schnell diese Energieumwandlung passiert. Ein 100-Watt-Fernseher verbraucht mehr Energie pro Sekunde als eine 10-Watt-LED-Lampe.

Bei der elektrischen Kraft gilt: Gleichnamige Ladungen +und+oderund+ und + oder - und - stoßen sich ab, verschiedene Ladungen +und+ und - ziehen sich an. Das kennst du vom Versuch mit geriebenen Luftballons an den Haaren.

Merktipp: Die Einheit der elektrischen Arbeit ist Joule (J), die der Leistung ist Watt (W) - wie bei deinem Föhn oder Staubsauger!

Elektrische Ladung wird in Coulomb (C) gemessen. Ein Körper ist negativ geladen, wenn er mehr Elektronen als Protonen hat, und positiv geladen bei mehr Protonen als Elektronen.

Das elektrische Feld E=Fel/qE = F_el/q beschreibt den Raum um eine Ladung. Die Feldlinien zeigen immer von positiven zu negativen Ladungen - wie unsichtbare Kraftlinien, die andere Ladungen beeinflussen.

Elektrische Arbeit und Leistung
Elektrische Arbeit Wel = 0·₁1 ⋅ t = UB⋅e wel - U.Q →gibt an, wie viel elektrische Energie in andere energief

Elementarladung und geladene Teilchen im Feld

Die Elementarladung e = 1,602 · 10^-19 As ist die kleinste mögliche elektrische Ladung - wie das "Atom" der Elektrizität. Milikan fand heraus, dass alle elektrischen Ladungen ganzzahlige Vielfache dieser Grundeinheit sind.

Im elektrischen Längsfeld werden geladene Teilchen parallel zu den Feldlinien beschleunigt oder abgebremst. Protonen beschleunigen in Feldrichtung, Elektronen dagegen.

Im elektrischen Querfeld (wie bei der braunschen Röhre) bewegen sich Teilchen auf Parabelbahnen - ähnlich wie ein geworfener Ball unter dem Einfluss der Schwerkraft.

Experiment-Tipp: Die braunsche Röhre funktioniert wie ein alter Röhrenfernsehr - Elektronen werden durch elektrische Felder gelenkt und treffen auf einen Leuchtschirm!

Die potentielle Energie im homogenen Feld ändert sich, wenn sich Ladungen bewegen. Diese Energieänderung entspricht der negativen Feldarbeit: ΔE_pot = -W_Feld.

Elektrische Arbeit und Leistung
Elektrische Arbeit Wel = 0·₁1 ⋅ t = UB⋅e wel - U.Q →gibt an, wie viel elektrische Energie in andere energief

Glimmlampe zur Ladungsunterscheidung

Die Glimmlampe ist dein Detektiv für elektrische Ladungen. Die leuchtende Seite zeigt immer die negative Ladung an, weil dort die beweglichen Elektronen das Gas zum Leuchten bringen.

Im Glimmlampenversuch siehst du: Positive Ladungen sind im Metall festgehalten, aber Elektronen können sich frei bewegen. Deshalb entsteht auf einer Seite Elektronenmangel, auf der anderen Elektronenüberschuss.

Das funktioniert, weil Elektronen im Gegensatz zu Protonen nicht ortsfest im Metall sind. Sie wandern zur positiven Seite und hinterlassen positive Ladungen.

Alltagsbezug: Ähnlich funktionieren Neonröhren und Energiesparlampen - Gas leuchtet durch elektrische Entladungen!

Elektrische Arbeit und Leistung
Elektrische Arbeit Wel = 0·₁1 ⋅ t = UB⋅e wel - U.Q →gibt an, wie viel elektrische Energie in andere energief

Der glühelektrische Effekt

Beim glühelektrischen Effekt treten aus einer heißen Glühwendel Elektronen aus - wie Dampf aus kochendem Wasser. Je heißer die Wendel, desto mehr und schnellere Elektronen entstehen.

Ohne Beschleunigungsspannung fließt nur ein winziger Anlaufstrom. Mit Spannung werden die Elektronen zur Anode beschleunigt - höhere Spannung bedeutet stärkeren Strom.

Der Sättigungsstrom ist das Maximum: Alle verfügbaren Elektronen sind "abgeschöpft". Eine negative Raumladungsschicht um die Glühwendel bremst weitere Elektronen.

Technik-Fact: Edison entdeckte diesen Effekt, der später in Elektronenröhren und Röhrenfernsehern genutzt wurde!

Die Elektronenvolt (eV) ist eine praktische Energieeinheit: 1 eV = 1,602 · 10^-19 J. Ein Elektron, das 1 Volt durchläuft, nimmt 1 eV kinetische Energie auf.

Elektrische Arbeit und Leistung
Elektrische Arbeit Wel = 0·₁1 ⋅ t = UB⋅e wel - U.Q →gibt an, wie viel elektrische Energie in andere energief

Milikan-Versuch

Milikan wollte die Elementarladung messen und entwickelte ein geniales Experiment mit schwebenden Öltröpfchen zwischen Kondensatorplatten.

Das Prinzip: Gravitationskraft zieht das Tröpfchen nach unten, elektrische Kraft nach oben. Im Gleichgewicht gilt: mg = eq, also q = mg/eU.

Seine Messergebnisse zeigten: Alle Ladungen sind Vielfache von 1,6 · 10^-19 C. Das bewies die Existenz der Elementarladung als kleinste Ladungseinheit.

Rechentrick: Um 1 Coulomb zu erreichen, brauchst du etwa 6,2 · 10^18 Elektronen - eine unvorstellbar große Zahl!

Milikan fand Werte wie -4,17 · 10^-19 C oder -8,10 · 10^-19 C - alle waren ganzzahlige Vielfache der Elektronenladung.

Elektrische Arbeit und Leistung
Elektrische Arbeit Wel = 0·₁1 ⋅ t = UB⋅e wel - U.Q →gibt an, wie viel elektrische Energie in andere energief


Wir dachten, du würdest nie fragen...

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

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Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

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Physik

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Die Elektrostatik ist überall um uns herum - von deinem Handy-Akku bis zum Blitz am Himmel. Hier lernst du, wie elektrische Kräfte funktionieren und wie Wissenschaftler die kleinsten Bausteine der Elektrizität entdeckt haben.

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Elektrische Leistung Pel=UIP_el = U · I gibt an, wie schnell diese Energieumwandlung passiert. Ein 100-Watt-Fernseher verbraucht mehr Energie pro Sekunde als eine 10-Watt-LED-Lampe.

Bei der elektrischen Kraft gilt: Gleichnamige Ladungen +und+oderund+ und + oder - und - stoßen sich ab, verschiedene Ladungen +und+ und - ziehen sich an. Das kennst du vom Versuch mit geriebenen Luftballons an den Haaren.

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Elektrische Ladung wird in Coulomb (C) gemessen. Ein Körper ist negativ geladen, wenn er mehr Elektronen als Protonen hat, und positiv geladen bei mehr Protonen als Elektronen.

Das elektrische Feld E=Fel/qE = F_el/q beschreibt den Raum um eine Ladung. Die Feldlinien zeigen immer von positiven zu negativen Ladungen - wie unsichtbare Kraftlinien, die andere Ladungen beeinflussen.

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Die Elementarladung e = 1,602 · 10^-19 As ist die kleinste mögliche elektrische Ladung - wie das "Atom" der Elektrizität. Milikan fand heraus, dass alle elektrischen Ladungen ganzzahlige Vielfache dieser Grundeinheit sind.

Im elektrischen Längsfeld werden geladene Teilchen parallel zu den Feldlinien beschleunigt oder abgebremst. Protonen beschleunigen in Feldrichtung, Elektronen dagegen.

Im elektrischen Querfeld (wie bei der braunschen Röhre) bewegen sich Teilchen auf Parabelbahnen - ähnlich wie ein geworfener Ball unter dem Einfluss der Schwerkraft.

Experiment-Tipp: Die braunsche Röhre funktioniert wie ein alter Röhrenfernsehr - Elektronen werden durch elektrische Felder gelenkt und treffen auf einen Leuchtschirm!

Die potentielle Energie im homogenen Feld ändert sich, wenn sich Ladungen bewegen. Diese Energieänderung entspricht der negativen Feldarbeit: ΔE_pot = -W_Feld.

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Im Glimmlampenversuch siehst du: Positive Ladungen sind im Metall festgehalten, aber Elektronen können sich frei bewegen. Deshalb entsteht auf einer Seite Elektronenmangel, auf der anderen Elektronenüberschuss.

Das funktioniert, weil Elektronen im Gegensatz zu Protonen nicht ortsfest im Metall sind. Sie wandern zur positiven Seite und hinterlassen positive Ladungen.

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Beim glühelektrischen Effekt treten aus einer heißen Glühwendel Elektronen aus - wie Dampf aus kochendem Wasser. Je heißer die Wendel, desto mehr und schnellere Elektronen entstehen.

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Der Sättigungsstrom ist das Maximum: Alle verfügbaren Elektronen sind "abgeschöpft". Eine negative Raumladungsschicht um die Glühwendel bremst weitere Elektronen.

Technik-Fact: Edison entdeckte diesen Effekt, der später in Elektronenröhren und Röhrenfernsehern genutzt wurde!

Die Elektronenvolt (eV) ist eine praktische Energieeinheit: 1 eV = 1,602 · 10^-19 J. Ein Elektron, das 1 Volt durchläuft, nimmt 1 eV kinetische Energie auf.

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Milikan wollte die Elementarladung messen und entwickelte ein geniales Experiment mit schwebenden Öltröpfchen zwischen Kondensatorplatten.

Das Prinzip: Gravitationskraft zieht das Tröpfchen nach unten, elektrische Kraft nach oben. Im Gleichgewicht gilt: mg = eq, also q = mg/eU.

Seine Messergebnisse zeigten: Alle Ladungen sind Vielfache von 1,6 · 10^-19 C. Das bewies die Existenz der Elementarladung als kleinste Ladungseinheit.

Rechentrick: Um 1 Coulomb zu erreichen, brauchst du etwa 6,2 · 10^18 Elektronen - eine unvorstellbar große Zahl!

Milikan fand Werte wie -4,17 · 10^-19 C oder -8,10 · 10^-19 C - alle waren ganzzahlige Vielfache der Elektronenladung.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

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Hans T

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

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