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Elektrophor
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Der Elektrophor ist ein Gerät zur Trennung elektrischer Ladungen mit Hilfe der Influenz. Diese Ladungstrennung, also die Erzeugung einer elektrischen Spannung ist die Grundlage der Elektrizitätsforschung, wie sie maßgeblich von Alessandro Volta betrieben wurde. Von ihm wurde 1775 ein brauchbarer Elektrophor entwickelt. Der Göttinger Gelehrte Georg Christoph Lichtenberg baute im selben Jahrhundert große Elektrophore, die Funkenüberschläge über mehrere Zentimeter ermöglichten.
Ein Elektrophor besteht aus zwei Teilen: Einem Metallteller mit isoliertem Griff (vergleichbar einer Kondensatorplatte) und einem sogenannten Kuchen (z.B. aus Hartgummi).
Verwendungsweise: Der Kuchen wird mit einem Fell gerieben, es entsteht Reibungselektrizität in Form überschüssiger negativer Ladungen auf dem Kuchen. Hält man den elektrisch neutralen Metallteller in die Nähe der Platte, so bewirkt die Influenz des elektrischen Feldes der Kuchenladungen darin eine Ladungsverschiebung: An die dem Kuchen zugewandten Seite werden positive Ladungen angezogen, an der abgewandten Seite konzentrieren sich durch Abstoßung negative Ladungen. Wird nun die abgewandte Metallplattenseite geerdet, so fließen die dortigen negativen Ladungen ab. Die Metallplatte ist jetzt insgesamt nicht mehr elektrisch neutral, trägt einen Überschuß positiver Ladungen. Wird daraufhin der Erdungsanschluss entfernt, und die Metallplatte an einem isolierten Griff vom Kuchen abgehoben, baut sich zwischen Metallplatte und Erde eine Elektrische Spannung auf. Die Höhe der Spannung lässt sich nach der Kondensatorgleichung:
aus der Menge der Ladung und der Kapazität der Anordnung Metallplatte - Umgebung berechnen. (Die Erdoberfläche und sämtliche geerdeten Konstruktionsbauteile der Umgebung bilden bildlich gesehen eine zweite Kondensatorplatte)
Bei Annäherung eines geerdeten Stabes an die Metallplatte wird der Mangel an negativer Ladung (und damit die Spannung gegenüber dem Erdpotential) durch einen Funkenüberschlag wieder ausgeglichen.
Der gesamte Vorgang lässt sich beliebig oft wiederholen, weil die im Kuchen gespeicherten Ladungen selbst nicht abgeleitet ("verbraucht") werden.
Die Elektrische Energie, die bei einer Funkenentladung frei wird, wurde insbesondere vorher durch die mechanische Arbeit beim Abheben der Metallplatte gegen die Kraftwirkung des Elektrischen Feldes aufgebracht.
Die Bezeichnung Elektrophor leitet sich vom griechischen elektron = Bernstein (als Prototyp des Trägers von Reibungselektrizität) und pherein = tragen ab.
