Influenz
Mit Influenz, Influenzwirkung oder elektrische Influenz wird die Verlagerung elektrischer Ladungsträger auf Körpern, bei Annäherung an ein elektrisches Feld, bezeichnet. Ursache ist die Abstoßungskraft zwischen gleichnamigen elektrischen Ladungen.
Wirkung
Jeder elektrische Ladungsträger ist von einem elektrischen Feld einer bestimmten Polarität umgeben (beim Elektron ist diese Polarität negativ). Elektrische Ladungen gleicher Polarität stoßen sich ab, solche unterschiedlicher Polarität ziehen sich an. Diese Abstoßung und Anziehung resultiert aus der Kraft des elektrischen Feldes.
Werden bewegliche Ladungsträger eines Körpers (zum Beispiel auf der Oberfläche eines Isolators oder die Elektronen in einem elektrischen Leiter) in die Nähe eines elektrischen Feldes gleicher Polarität gebracht, werden sie auf die dem Feld abgewandte Seite abgedrängt. Dadurch kommt es zur einer ungleichen Verteilung der Ladungsträger dieses Körpers. Seine Polarität entspricht auf der dem Feld abgewandten Seite derjenigen des elektrischen Feldes. Auf der zugewandten Seite entspricht sie der des Feldes, dem der Körper angenähert wurde.
Entdeckung
Im Jahr 1754 entdeckte John Canton die Änderung der Verteilung elektrischer Ladungen auf Körpern unterschiedlichen Materials bei Annäherung und erklärt diesen Effekt 1758 zeitgleich mit Johan Carl Wilcke.
Alessandro Volta konstruiert auf der Grundlage von Cantons und Wilckes Arbeiten 1775 den Elektrophor und das erste Elektroskop. Er prägte den Begriff Influenz.
Anwendung
Die Influenz wird im Elektrophor zur kostengünstigen Erzeugung von Elektrizität und im Elektroskop zur Messung der elektrischen Aufladung von Gegenständen verwendet. Abraham Benett entwickelte 1787 den Elektrophor zum so genannten Bennet-Verdoppler weiter, mit dem sich elektrostatische Spannungen verdoppeln lassen. In der Influenzmaschine wird die Influenz in einem Kreisprozess zur kontinuierlichen Erzeugung und Verstärkung von Gleichspannung genutzt.
Die Wimshurstmaschine kombiniert die Erzeugung von Elektrizität durch Influenz mit dem Prinzip des Bennet-Verdopplers.
Pelletrons werden in modernen Teilchenbeschleunigern als Spannungsquelle eingesetzt. Sie nutzen ebenfalls Influenz und Spannungsvervielfachung zur Erzeugung von Hochspannungsgleichstrom bis 32 Millionen Volt.
Abgrenzung
Der Effekt der Influenz muss von anderen Mechanismen zur Trennung elektrischer Ladungen unterschieden werden.
Reibungselektrizität basiert auf der Trennung elektrischer Ladungen durch Reibung (Triboelektrischer Effekt) und ist ein Sonderfall der Kontaktelektrizität. Dabei wird der Übergang von Ladungen zwischen zwei sich berührenden Körpern genutzt.
Influenz tritt hingegen bei der Annäherung unterschiedlich elektrisch geladener Körper ohne Berührung auf.
Literatur
- Karl Küpfmüller: Theoretische Elektrotechnik und Elektronik. 14. Auflage. Springer, 1993, ISBN 3-540-56500-0.
Weblinks
- Elektrische Influenz Erklärungen von der Uni München.