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Protokoll:
Kurs: gk Physik 11/2
Datum: 25.02.2012
Stunde: 1-2
Raum: PS2
Protokollant: Max Kolb
Themen: 1. Messung der Influenzladung.
2. Die elektrische Feldstärke.
1. Messung der Influenzladung
1) Aufbau:
Probekörper
Ladungsträger
++++
++++
++++
-
+
+
+
← e-
Feld
Elektroskop
Träger
+
Isolator
(Plexiglas)
-
++
Zeiger
+
+
Erdung
+
+
2) Duchführung:
Ein neutraler Probekörper wird in der Nähe eines felderzeugenden
Ladungsträger gebracht. An die abgewandte Seite des Probekörpers wird ein
Elektroskop angeschlossen.
3) Beobachtung:
Der Ausschlag des Elektroskops ist ein Maß für die abgeflossene Ladung.
Die Restladung ist umgekehrt gleich groß.
Abhängigkeiten:
1. Erhöhen der felderzeugenden Ladung
2. Verringerung des Abstands vom Probekörper
3. Vergößern des Probekörpers
erhöhen jeweild die Influenzladung.
Mit der Influenzmethode lässt sich die Wirkung des elektrischen Feldes messen.
2. Die elektrische Feldstärke
a) messbare Wirkungen
- Kraft auf geladene Probekörper
- Influenzladung
b) Torsionsdrehwaage
1) Aufbau:
Drehrad
Seitenanschicht
Isolator
Spiegel
Bremse
Ladungstäger
Wasser
Spannschraube
Stativ
Drehrad
Frontansicht
+ + + + + + +
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
+
Kondensatorplatten
Netzteil
Draht
An einem drehelastischem Stahldraht hängt ein Träger für den Probekörper.
Dieser befindet sich im homogenen Feld zwischen zwei paralelen Platten.
2) Durchführung:
Der Ladungsträger erhält eine positive Ladung. Sobald das äußere Feld
eingestellt ist, beginnt er sich zu drehen. Mit dem Drehrad wird diese Bewegung
kompensiert.
3) Messung:
Die Winkeldrehung ist ein Maß für die Kraft auf dem Ladungsträger. Mit einem
Lichtzeiger kann der Nullpunkt kontrolliert werden.
4) Veränderungen:
- Ladung auf Probekörper
- äußeres Feld
- Messung der Kraft (in Skalenteile = Drehwinkel)
5) Messtabelle:
Ladung (in Portion)
elektrische Kraft (Skt)
1
4
0,5
2
0,25
1
(6) Influenz:
+
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
-
Keine Bewegung durch Influenz!
7) Auswertung:
Auswertung
4,5
F (=elektrische Kraft)
4
3,5
3
2,5
Reihe1
Linear (Reihe1)
2
1,5
1
0,5
0
0
0,5
1
1,5
Q (=Ladung in Portion)
-F~Q
- F/Q = const.
c) Definition:
Der Quotient aus der Kraft F auf einem gladenen Probekörper und der Ladung Q
dieses Probekörpers heißt elektrische Feldstärke E (= Fel./Q)
Einheit [E] = [F]/[Q] = 1 N/C = 1 Newton/Coloumb
Bilder zum Versuch: