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Elektrofoor
Elektrophor von 1800
Induzierte Ladung auf der Erdungsplatte

EIN Elektrophor ist ein Gerät für die elektrostatisch aufladen elektrischer Leiter durch beeinflussen. Es wurde in 1764 erfunden vom schwedischen professor Johan Carl Wilcke,[1][2] aber es war der italienische Wissenschaftler Alessandro Volta die das Gerät reinstecken 1775[1] verbessert und weithin bekannt gemacht und wird deshalb oft fälschlicherweise als Erfinder bezeichnet.[3][4]

Der Name Elektrophor wurde von Volta der . konzipiert griechisch ηλεκτρόν ('Elektron') und ϕορεω ('Phoreo'), was 'tragen' bedeutet.[5]

Aufbau und Betrieb

Der Elektrophor besteht aus a Dielektrikum Platte (früher aus harzigem Material oder Ebonit, aber in modernen Versionen von Plastik) und eine Metallplatte mit isoliertem Griff.

Zuerst wird die dielektrische Platte aufgeladen um Pelz oder mit einem Tuch abreiben (triboelektrischer Effekt). Dadurch wird die Platte statisch Ladung zu bekommen. Dann wird die Metallplatte auf die dielektrische Platte gelegt. Es elektrostatisches Feld des Dielektrikums bewirkt, dass sich die Ladung in der Metallplatte bewegt (Einfluss). Die entgegengesetzte Ladung landet unten (Anziehung) und die gleichgesetzte Ladung oben (Abstoßung). Dann wird durch kurzes Erden der Oberseite (z. B. durch Berühren mit dem Finger) ein Teil der Ladung abgeleitet.[2]

Die Metallplatte (die nun einseitig aufgeladen wird) wird angehoben, woraufhin der Strom an einen anderen Ort transportiert werden kann, z Leidener Glas. Dieser Vorgang kann genauso oft wiederholt werden, ohne dass die Ladung von der dielektrischen Platte verschwindet, wodurch eine unbegrenzte Stromquelle bereitgestellt wird. (Aufgrund von Leckströmen nimmt die Ladung der dielektrischen Platte schließlich ab). Aus diesem Grund nannte es Volta das elettroforo perpetuo, oder das "ewige Elektrophor".[6]

Woher kommt die Fracht?

Wie ist es möglich, dass der dielektrischen Platte eine unbegrenzte Ladungsmenge entnommen werden kann, ohne diese Ladung zu verlieren. Die Antwort ist, dass sich die Ladung auf der dielektrischen Platte nicht bewegt, sondern nur verwendet wird, um die Ladung in der Metallplatte zu trennen.

Die Energie zum Sammeln jeder Ladung kommt davon, dass die geladene Platte gegen die elektrostatische Kraft von der dielektrischen Platte weggezogen wird.[7] Der Elektrophor kann somit als manuell betriebener elektrostatischer Generator gesehen werden, der nach dem gleichen Prinzip wie der elektrifizierende Maschine und der Vandegraaff-Generator.[2]