3.1.3 Bewegliche und unbewegliche Elektrizität

Wenn das Gummiband des in 3.1.2 beschriebenen Bandgenerators an die Erde fortwährend negative- und an die Kugel K positive Ladungen abgibt, dann müsste es von seinen Ladungen befreit werden und damit seine Wirksamkeit verlieren. Da dies nicht der Fall ist, muss folgendes angenommen werden:

Das Band gibt negative Ladungen an die Erde ab und nimmt anschließend von der Kugel wieder negative Ladungen auf – hierdurch wird die Kugel positiv aufgeladen- oder das Band nimmt positive Ladungen von der Erde und gibt diese an die Kugel K. Nach diesen Annahmen ist entweder die positive- oder die negative Ladung an die Atome des Körpers gebunden. Zur Aufklärung führen die in Abb.1 und Abb. 2 dargestellten Experimente.

Abb. 1

In eine evakuierte Röhre sind zwei metallische Elektroden A und B eingeführt. Hinter der geschlitzten Elektrode A ist ein mit einer Fluoreszenzfarbe angestrichene Metallscheibe S etwas schräg zur Richtung der Röhre eingebaut. Auf dieser Scheibe wird bei der Anordnung nach Abb. 1 ein Strahl abgebildet. Bei der Anordnung nach der Abb. 2 ist kein Strahl zu erkennen.

Abb. 2

Erklärung:

Nur die negativen Ladungsträger sind beweglich, sie werden bei der Anordnung nach Abb. 1 von A aus der Elektrode B gezogen, fliegen teilweise durch den Schlitz in A und zeichnen ihre Spuren auf der Metallscheibe S. Das in der Abb. 2 skizzierte Experiment spricht dafür, dass die positiven Ladungsträger an die Atome des Metalls fest gebunden sind.

Der Begriff „Ladungsträgern“ bringt die Annahme zum Ausdruck, dass die Elektrizität wie jede andere Substanz aus vielen kleinen Teilchen besteht. Wir wollen diese Vermutung aufrecht erhalten und die in einem Metall beweglichen negativen Ladungsträger Elektronen nennen. Elektron ist das griechische Wort für Bernstein. Am Bernstein entdeckten die Griechen die Reibungselektrizität.

Ursprünglich wurde angenommen, dass die beweglichen Ladungsträger positiv seien und demgemäß wurde als Stromrichtung die Richtung vom + Pol zum – Pol einer Stromquelle definiert. Diese Definition wird trotz der falschen Voraussetzung beibehalten. Aus heutiger Sicht ist die Stromrichtung die Gegenrichtung zur Fließrichtung elektrischer Ladungen.