1 Kondensator KON Aufgabenstellung: 1. Messen Sie die Ladung

HS Merseburg
FB Ingenieur- und Naturwissenschaften
Kondensator
KON
Physikalisches Grundpraktikum
Aufgabenstellung:
1. Messen Sie die Ladung eines Plattenkondensators in Abhängigkeit von der
Spannung für verschiedene Plattenflächen.
2. Messen Sie die Ladung eines Plattenkondensators in Abhängigkeit von der
Spannung für verschiedene Dielektrika.
3. Bestimmen Sie die Kapazität der Kondensatoren in Abhängigkeit vom Plattenabstand.
4. Bestimmen Sie die Kapazität der Kondensatoren bei Reihen- bzw. Parallelschaltung.
Grundlagen:
Ladung, Ladungstrennung, Kapazität, Dielektrikum, Dielektrizitätszahl, Reihen- und
Parallelschaltung
Literatur:
“Physik für Ingenieure”; Hering, Martin, Stohrer; VDI 1994, S. 272 ff
Zubehör:
2 Plattenkondensatoren (40 bzw. 80 cm²) auf Schiene
Abstandshalter
1 Netzteil
2 Vergleichskondensatoren CA (1 nF, 10 nF)
2 Multimeter
1 Masseanschlußstab
1 Wechselschalter
1
Versuchsdurchführung:
Vermeiden Sie beim Experimentieren elektrostatische Aufladung z.B. über Kleidung!
Bauen Sie die Schaltung nach nebenstehendem Bild auf. Achten Sie dabei
auf die Polung! Der Elektrometerverstärker muss mit 12 V ~ versorgt werden. Für Aufgabe 1 ist mittels Abstandshaltern ein Plattenabstand von 4
mm einzustellen. Die jeweilige Ladung
wird aus der am Verstärker gemessenen Spannung UA und der Kapazität
eines Vergleichskondensators CA bestimmt.
Q = CA UA
zu Aufgabe 1:
-
mit Wechselschalter Verbindung AC herstellen, Plattenkondensator mit Anschlußstab
entladen und Nullpunkt der Ladungsmessung überprüfen
Anschlußstab festhalten, zum Aufladen des Plattenkondensators Wechselschalter auf
AB umschalten und Ausgangsspannung U einstellen
auf AC zurückschalten und aufgenommene Ladung mit dem Elektrometerverstärker
messen
Messung mit weiteren Spannungen wiederholen
zu Aufgabe 2:
Achten Sie darauf, dass sich die Kondensatorplatten und das Dielektrikum flächig berühren!
Messwerterfassung siehe zu Aufgabe 1!
zu Aufgabe 3:
Variieren Sie den Plattenabstand mit 6 mm beginnend über 4, 3, 2 bis zu 1 mm.
Messwerterfassung bei const. 50 V siehe zu Aufgabe 1!
zu Aufgabe 4:
Vergleichen Sie die berechneten Kapazitäten mit den experimentell ermittelten Ergebnissen
für Reihen- und Parallelschaltung (U = 50 V, d = 6 mm)!
2