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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
2. Untersuchung: Zusammenhang zwischen d und f ?
Verschieben der Flammensonde von positiv geladenen Platte zur geerdeten Platte (Nullpotential!), Messung von Dd (= Abstand zwischen der Flammensonde und der geerdeten Platte) und von f12 (bzw. U).
Meßtabelle
Dd / cm 20 15 10 5 0
f / V
f / d
Potentialverlauf längs einer Feldlinie
3. Ergebnis
Mit zunehmendem Abstand d von der geladenen Platte nimmt die Potentialdifferenz f12 linear ab.
Im homogenen Feld gilt: W = F · d wobei F = const.
Wegen F = const. ist auch E = F/Qp = const.
f12 = E · d daher gilt mit U = f12 U = E · d
U
Æ E =--
d
{W ~ d ~ f (weil f12 = W/Qp und Qp = const.)
Þ f12 ~ d) } QUOTIENTENGLEICHHEIT!
II. Potentialmessung im radialsymmetrischen Feld einer geladenen Kugel
1. Versuchsaufbau
2. Messung
Meßtabelle
d / cm 5 10 15 20 25
f / V
f · d
Potentialverlauf längs einer Feldlinie
3. 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!)
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