Der Faraday’sche Käfig

Ein Faraday’scher Käfig – z.B. ein Auto oder ein Flug­zeug – bie­tet einen wirk­sa­men Schutz vor einem Blitz­schlag (engl. Light­ning). Wie funk­tio­niert das eigentlich?

Wie ent­steht ein Gewitter?

Auf­gabe

Eine Gewit­ter­wolke wurde durch die Wir­kung von Auf­win­den pola­ri­siert. Im Erd­bo­den löst das Feld der Wolke eine Influ­enz aus: Beweg­li­che Ladungs­trä­ger – im wesent­li­chen Ionen gelös­ter Salze – wer­den von­ein­an­der getrennt.
Der Faraday’sche Käfig wird durch einen recht­ecki­gen Metall­rah­men model­liert. Die sym­bo­li­sie­ren orts­feste Metallionen.
  1. Skiz­ziere die abge­bil­dete Situa­tion in dein Heft. Zeichne das (homo­gene) äußere elek­tri­sche Feld ein, wel­ches sich zwi­schen den Wolke und Erd­bo­den ausbildet.
  2. Im Metall­rah­men rei­chern sich frei beweg­li­che Elek­tro­nen unter dem Ein­fluss des äuße­ren Fel­des an einer Seite des Rah­mens an. Zeichne diese ein.
  3. Inter­pre­tiere die Anrei­che­rung als Ladung und zeichne das innere elek­tri­sche Feld ein, wel­ches durch diese Ladung erzeugt wird. Nutze eine andere Farbe als für das äußere Feld.
  4. Stelle dir eine posi­tive Pro­be­la­dung im Inne­ren des Rah­mens vor. Wel­che Kraft üben jeweils das innere und das äußere Feld auf die Pro­be­la­dung aus? Wie über­la­gern sich diese bei­den Kräfte? Erläu­tere mit die­sem Argu­ment die Kern­aus­sage des Merk­kas­tens unten. Über­nimm diese auch in deine Unterlagen.

Bewerte die­sen Beitrag 

Durch­schnitt­lich / 5. Anzahl der Bewer­tun­gen

7 Kommentare

Kommentieren →

Guten Tag Herr Fuchs,
anbei befin­den sich meine Loe­sun­gen zum heu­ti­gen Unterricht.
Ich musste die Auf­loe­sung des Fotos ver­rin­gern, ich hoffe, dass der Text trotz­dem zu erken­nen ist.
Mit freund­li­chen Gruessen
Jerome Danan

Schreibe einen Kommentar

The maximum upload file size: 46 MB. You can upload: image, audio, video, document, spreadsheet, interactive, other. Links to YouTube, Facebook, Twitter and other services inserted in the comment text will be automatically embedded. Drop files here