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Potentialmessung mit der Flammensonde



Potentialmessung mit der Flammensonde


Ziel:    verschiedene Potentialmessungen im homogenen und radialsymmetrischen Feld

ohne Veränderung des elektrischen Feldes


Problem: Hält man eine Metallplatte in das el. Feld verändert man damit das el. Feld; die




Feldlinien enden oder beginnen dann auf der Metallplatte statt auf der anderen Kondensatorplatte (Influenz!).


Lösung: Man benutzt eine Flammensonde. Diese hat zwei Vorteile: sie ist einerseits

sehr klein, anderseits werden durch die Flamme Luftmoleküle ionisiert, d. h. die positiv und negativ geladenen Luftteilchen neutralisieren die Influenzladungen auf dem Leiter. Das el. Feld wird nicht mehr beeinflußt.


I. Potentialmessung im homogenen Feld eines Plattenkondensators


1. Versuchsaufbau



Untersuchung: Zusammenhang zwischen d und  ?


Verschieben der Flammensonde von positiv geladenen Platte zur geerdeten Platte (Nullpotential!), Messung von d (= Abstand zwischen der Flammensonde und der geerdeten Platte) und von  (bzw. U).


Meßtabelle


d / cm






 / V






 / d







Potentialverlauf längs einer Feldlinie



3. Ergebnis


Mit zunehmendem Abstand d von der geladenen Platte nimmt die Potentialdifferenz  linear ab.

Im homogenen Feld gilt:        W = F · d wobei F = const.

Wegen F = const. ist auch E = F/Qp = const.

= E · d      daher gilt mit U =  U = E · d

U



E =--

d


QUOTIENTENGLEICHHEIT!


II. Potentialmessung im radialsymmetrischen Feld einer geladenen Kugel


1. Versuchsaufbau




2. Messung


Meßtabelle


d / cm






 / V






 · d







Potentialverlauf längs einer Feldlinie



Ergebnis


Je weiter man die Sonde von der geladenen Kugel entfernt, desto kleiner wird die Potentialdifferenz. Es liegt hier also eine indirekte Proportionalität vor. (PRODUKTGLEICHHEIT!)


1

Es ergibt sich: 

d












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