Elektrisches Feld(Plattenkondensator)?
Hallo Leute!
Heute haben wir folgendes Experiment durchgeführt : Zwischen zwei Plattenkondensatoren hängt eine Aluminiumkugel (fast)in der Mitte. Nach Anliegen einer Spannung an die Kondensatoren pendelt diese Aluminiumkugel hin und her.
Je höher die Spannung ist , desto schneller wird die Bewegung.
Wenn wir den Plattenabstand verkleinern, desto schneller bewegt sich die Kugel.
Mir ist aber nicht klar,warum die Kugel hin und her pendelt(vllt wird sie nach dem berühren aufgeladen und dann abgestoßen?) und wie es dazu kommt, dass sie sich durch Spannungserhöhung oder bei kleinerem Abstand schneller bewegt.
Vielen Dank im Voraus!!!
3 Antworten
Zwischen dem Plattenkondensator befindet sich ein elektrisches Feld, das auf die geladene Kugel eine elektrische Kraft F auswirkt.
Für die Kraft F gilt dann
in dieser Versuchsanordnung gilt für die elektrische Feldstärke E = U/d
wobei d der Abstand der beiden Plattenkondensatoren zueinander ist.
Also ist F
bei gleichbleibenden Abstand d und gleichbleibender Ladung q nimmt die Kraft F mit zunehmender Spannung U zu. Die Auslenkung ist damit umso größer.
Woher sollte ich das wissen? Das hättest du ausdrücklich erwähnen sollen. Jedenfalls sprechen die Formeln für sich. Der physikalische Sinn wird doch durch die mathematische Beschreibung deutlich, eine größere Spannung führt ja dazu, dass der Druck auf die Elektronen größer wird. Und nach dem Ohmschen Gesetz (die Formel müsstest du kennen) ist I = U/R, d.h. bei erhöhter Spannung fließt auch ein größerer Strom. Eine größere Kraft resultiert dann, die die Kugel heftiger ablenkt.
Beim Kondensator ist die eine Platte positiv geladen (Elektronenmangel) und die andere Platte negativ geladen (Elektronenüberschuss).
Berührt die hin- und herpendelnde Kugel beispielsweise die negative Platte, lädt sie sich ebenfalls negativ auf, wird von der negativen Platte abgestoßen und von der positiven Platte angezogen. Bei der positiven Platte lädt sich die Kugel positiv und wird nun umgekehrt in die andere (negative) Richtung abgestoßen.
Durch das Hin- und Herpendeln der Kugel erfolgt beim Kondensator allmählich ein Ladungsausgleich, sofern keine Spannungsquelle weitere Ladungen nachliefert.
Wie kommt es zu einem Lafungsausgleich? Das kann ich mir nicht vorstellen :(
Warum hört das Pendel auf, wenn wir das Hochspannungsgerät schließen?
Und was ist die Ursache dafür, dass sie am Anfang nicht gleich pendelt sondern nach einer bestimmten (hohen) Spannung?
Uns wurde gesagt, dass die Kugel während des gesamten Experimentes nach außen neutral geladen ist.
Du kannst auch Meinung darüber sagen
Wir haben unsnoch nicht mit den Formeln beschäftigt. Ich möchte nur den physikalischer Sinn dafür verstehen...