Falsche Konzepte über statische Elektrizität

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Elektrostatik bedeutet nicht „Statik“

Statische Elektrizität ist keine Elektrizität, die statisch (bewegungslos) ist, sondern eine Gruppe elektrischer Phänomene, bei denen:

- die Menge an positiver und negativer Ladung innerhalb eines Gegenstands nicht genau gleich ist;

- die Spannung hoch und der Strom schwach ist;

- elektrische Kräfte (Anziehung und Abstoßung) sich sichtbar im Raum ausbreiten; weit voneinander entfernte Objekte können sich gegenseitig anziehen oder abstoßen; Haare können hoch stehen;

- elektrische Felder (im Gegensatz zu magnetischen Feldern) sehr wichtig sind (elektrische Felder werden auch „elektrostatische Felder“ genannt).

Bei der Elektrostatik geht es um Ladung und die Anziehungs- bzw. Abstoßungseffekte, die von elektrischer Ladung ausgelöst werden. Die Bewegung oder „Statik“ der Ladung ist irrelevant: Die Kräfte sind nämlich noch da, auch wenn die Ladung beginnt zu fließen. Ladungen, die getrennt oder unausgeglichen sind, können manchmal fließen, obwohl die „statischen“ Effekte unverändert andauern, während der Stromfluss einsetzt. Mit anderen Worten ist es ganz einfach möglich, einen Fluss so genannter „statischer“ Elektrizität zu produzieren.

Es ist sehr irreführend, sich auf das „Statische“ der Ladung zu konzentrieren, da dies unsere Erklärungen verfälscht und viele wichtige Elemente wie etwa Ladungstrennung, die Dichte von unausgeglichener Positiv-Negativ-Ladung und das Vorhandensein von Spannungsfeldern um diese unausgeglichenen Ladungen herum außen vor lässt. Dies sind nämlich auch dann noch wichtige Aspekte, wenn die „statische Elektrizität“ als Strom zu zirkulieren beginnt.

Elektrostatik hat nichts mit „Statik“ zu tun. Es geht vielmehr um Ladung und Kräfte. Man stelle sich vor, Wasser sei genauso schwach definiert wie statische Elektrizität. In diesem Fall würden die Menschen glauben, es gäbe zwei Arten von Wasser, nämlich „statisches Wasser“ und „fließendes Wasser“. Dann würden wir fälschlicherweise annehmen, dass Hydrostatik die Wissenschaft von statischem Wasser sei.

Nur Fachleute für Hydraulik wüssten, dass es so etwas wie „statisches Wasser“ gar nicht gibt: das so genannte „statische“ Wasser ist in Wirklichkeit einfach unter Druck gesetztes Wasser. Die Experten würden auch wissen, dass „statisches Wasser“ sogar fließen kann, denn unter Druck gesetztes Wasser muss nicht ruhig oder „statisch“ bleiben. Hydrostatik bezieht sich auch noch auf Wasser, das zu fließen anfängt. In ähnlicher Weise geht es bei „statischer Elektrizität“ um Ladung unter Druck und nicht um „Elektrizität im Ruhezustand“.

Das Ungleichgewicht entgegengesetzter Ladungen

Das herkömmliche Konzept von „statischer Elektrizität“ birgt noch ein weiteres Problem. Man stelle sich ganz normale Alltagsgegenstände vor. In ihren Atomen enthalten diese Gegenstände gleich viele positiv und negativ geladene Teilchen (Protonen und Elektronen), die sich dicht beieinander befinden. Sind diese Ladungen „statische Elektrizität“? Schließlich sind sie statisch und bewegen sich nicht, oder? Sie ruhen in den Atomen. Und jedes einzelne Elektron und Proton besitzt eine Ladung „statischer Elektrizität“. Sollten wir nicht sagen, dass feste Gegenstände aus „statischer Elektrizität“ bestehen?

Wenn wir aber behaupten, dass Materie aus „Statik“ besteht, wo sind dann die Funken und das Knistern? Es gibt keine. Wo sind die zu Berge stehenden Haare? Es gibt keine. Daran ist zu erkennen, dass das „Statisch sein“ kein wesentlicher Faktor ist. Der wichtigste Punkt ist vielmehr das Gleichgewicht der entgegengesetzten Ladungen. Innerhalb von Materie sind die positiven und negativen Ladungen dicht beieinander, so dass sie sich gegenseitig neutralisieren. Obwohl also Materie voll von „statischen“, also unbewegten, geladenen Teilchen ist, ist normalerweise keine „statische Elektrizität“ erkennbar.

Dabei geht es nämlich um das Ungleichgewicht von entgegengesetzten Ladungen, und nicht um Statik. Das Vorhandensein von geladenen Teilchen ist ebenfalls ein weniger wichtiger Faktor, da Materie diese auch dann enthält, wenn keine „statische Elektrizität“ zu erkennen ist. Wir brauchen getrennte, verschieden große Teilchenmengen, damit etwas Interessantes passiert. Geladene Teilchen allein reichen nicht.