Vorversuch zum Photokopierer - Aufladung einer Folie
Vorversuch zum Photokopierer - Aufladung einer Folie
Vorversuch zum Photokopierer - Aufladung einer Folie
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<strong>Vorversuch</strong> <strong>zum</strong> <strong>Photokopierer</strong> - <strong>Aufladung</strong> <strong>einer</strong> <strong>Folie</strong><br />
Kurzbeschreibung<br />
Eine <strong>Folie</strong> wird durch Reibung (z.B. mit Hilfe eines Papiertaschentuches) aufgeladen. Ein feines,<br />
nichtklumpendes Pulver (z.B. Zimt) wird von den geriebenen Stellen verstärkt angezogen und<br />
macht so deren Form (z.B. ein X) sichtbar.<br />
Basisinformation<br />
Fach/Fächer: Physik<br />
Phänomenbereich(e): Haushaltsphänomene<br />
Phys. Fachgebiet: Elektrodynamik<br />
Stichworte: Reibungselektrizität, Influenz<br />
Experimentform: Hausaufgabenexperiment, Schülerexperiment<br />
Klassenstufe: Sekundarstufe 1<br />
Schwierigkeitsgrad: leicht<br />
Dauer: 10 min<br />
Inhaltliche Aspekte<br />
Beschreibung:<br />
Auf eine (Overhead- oder Kopier-)<strong>Folie</strong> wird mit einem Papiertaschentuch ein Muster (z. B. ein<br />
X) aufgerieben. Zuvor ist jedoch wichtig, dass man die <strong>Folie</strong> entlädt. Dazu legt man die <strong>Folie</strong> am<br />
besten auf eine geerdete Metallplatte (z.B. Backblech). Nachdem das Muster aufgerieben ist,<br />
streut man Zimtpulver oder ein anderes leichtes, nichtklumpendes Pulver darüber. Das Pulver<br />
wird - durch Influenz - angezogen und lagert sich an der <strong>Folie</strong> dort an, wo zuvor das Muster<br />
aufgerieben wurde. Wollen die Kinder ihre <strong>Folie</strong>n mit nach Hause nehmen, so kann man das<br />
Papiermuster mit Haarspray fixieren.<br />
Erklärung:<br />
Durch die Reibung auf der <strong>Folie</strong> werden Ladungen gelöst und "mitgerissen". Es erfolgt also eine<br />
Ladungstrennung. Die <strong>Folie</strong> erfährt also an diesen Stellen eine <strong>Aufladung</strong>. Die neutralen<br />
Papierschnipsel werden durch Influenz angezogen.<br />
Fragen und Aufgaben:<br />
Suche selbst ein geeignetes Material als "Toner" für den Freihandversuch <strong>zum</strong> Fotokopierer.<br />
Protokolliere für mindestens fünf Materialien Vorteile, Nachteile, andere Beobachtungen und<br />
deine Entscheidung bzw. Bewertung.<br />
Inhaltliche Bezüge<br />
Anwendungsbezüge:<br />
Dieser Versuch ist ein <strong>Vorversuch</strong> für die Erklärung der Funktionsweise eines <strong>Photokopierer</strong>s.<br />
Bei einem <strong>Photokopierer</strong> spricht man auch von der Xerographie (von griech. xeros = trocken). Im<br />
Gegensatz zu den Nassabzugverfahren, die mit Lösungsmitteln arbeiten, handelt es sich um eine<br />
Trockendrucktechnik zur Vervielfältigung von Schwarz-Weiß- und Farb-Vorlagen, die auf<br />
elektrostatischer <strong>Aufladung</strong> beruht. Im <strong>Photokopierer</strong> gibt es eine Halbleiterschicht. Diese wird<br />
elektrostatisch aufgeladen. Ein Halbleiter kann durch Belichtung zu einem elektrisch leitendem<br />
Stoff werden. Wenn nun die Kopiervorlage beleuchtet wird, reflektieren die weißen Stellen und<br />
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das reflektierte Licht trifft auf die Halbleiterschicht. Die belichteten Teile werden dadurch<br />
entladen; die Ladungen wandern dort ab. Die unbelichteten, d.h. dunklen, Stellen sind weiterhin<br />
elektrostatisch aufgeladen. Tonerpulver wird angezogen und in das Papier eingebrannt. Auf<br />
diesem Wege entsteht eine Kopie.<br />
Historische Bezüge:<br />
Ein Bild auf elektrostatischem Weg zu kopieren, gelang <strong>zum</strong> ersten Mal dem Amerikaner Chester<br />
Carlson im Jahre 1938. Eine Weiterentwicklung erfolgte dann durch John D. Dessauer, der diese<br />
Technik auch auf den Markt brachte (1946).<br />
Pädagogische-Didaktische Aspekte<br />
Didaktischer Ort:<br />
Anwendung<br />
Inhaltliche Voraussetzungen:<br />
Reibungselektrizität, Influenz<br />
Pädagogisch-Didaktische Lernziele<br />
Spezifische Inhalte:<br />
1. Technische Anwendung der elektrostatischen <strong>Aufladung</strong>.<br />
2. Funktionsweise eines Gerätes des alltäglichen Lebens<br />
Praktische Aspekte<br />
Material, Werkzeug, Geräte:<br />
(Overhead- oder Kopier-)<strong>Folie</strong>, Papiertaschentuch, Papierschnipsel (Alternative: Zimtpulver oder<br />
ein anderes leichtes, nichtklumpendes Pulver), evtl. Haarspray<br />
Schwierigkeiten/typische Probleme:<br />
leicht<br />
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Sicherheit:<br />
Evtl. Umgang mit Chemikalien (Haarspray); kein Tonerpulver benutzen (krebsfördernd)!<br />
Zusatzinformation<br />
Autoren:<br />
Müller, A., Sattler, D.<br />
Quellen:<br />
Microsoft® Encarta® 98 Enzyklopädie. © 1993-1997 Microsoft Corporation<br />
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PDF-Datei<br />
http://www.uni-landau.de/~physik/fan/html/Modellversuch<strong>Photokopierer</strong>.html 19.06.03
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