ICH BRAUCHE HiLFEEEE sCHNELL?
Formuliere einen Zusammenhang zwischen dem Zeigerausschlag des Elektroskops und der Ladungsmenge, die auf den Metallteller des Elektroskops übertragen wurde.
ich verstehe diese Aufgabe nicht
2 Antworten
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektroskop
Die Funktion wird am Beispiel eines Zeigerelektroskopes (Braunsches Elektroskop) beschrieben. Durch die beiden Anschlüsse wird erreicht, dass die zu messende Spannung zwischen dem Gehäuse und dem senkrechten Stab anliegt. Der Stab selbst ist leitfähig. Da er isoliert durch das Gehäuse geführt ist, können keine Ladungen vom Stab auf das Gehäuse abfließen. Da auch der am Stab drehbar angebrachte Zeiger aus leitfähigem Material besteht, lädt er sich gleichnamig zum Stab auf, er wird vom Stab abgestoßen (und vom Gehäuse angezogen), der Zeiger schlägt aufgrund dieser elektrostatischen Kraft aus. Der Zeiger bewegt sich so weit in die Höhe, bis das von der Schwerkraft erzeugte Drehmoment dasjenige der elektrostatischen Kraft kompensiert. Die Skala ist, wenn eine Skalierung vorgenommen wurde, mit Werten der elektrischen Spannung beschriftet.
Elektroskope messen stromlos, d. h., sie basieren auf der Elektrostatik. In das Messgerät fließt während der Gleichspannungsmessung im Idealfall kein Strom, der das Messobjekt belasten und so die Messung verfälschen könnte. Genaugenommen fließt jedoch zu Beginn kurz ein Strom, um die Eigenkapazität des Gerätes aufzuladen. Beim Entfernen der Spannung bleibt das Elektroskop daher geladen. Erst wenn man für ein Abfließen der Ladung sorgt (z. B. durch Kurzschließen gegen das Gehäuse), kehrt der Zeiger infolge der Schwerkraft wieder in die Ruhelage zurück.
Mit der Zeit geht jedoch Ladung durch Leckströme verloren, sodass der Zeigerausschlag auch ohne Kontaktierung langsam wieder zurückgeht. Bei Umladungen auf eine gleich große Spannung entgegengesetzter Polarität geht der Zeiger zurück und schlägt wieder gleich weit aus. Ist die mechanische Trägheit des Zeigers zu groß, so erreicht er seine Nulllage nicht, sondern zuckt nur kurz.
Da das Instrument unabhängig von der Polarität arbeitet, eignet es sich auch für die Anzeige von Wechselspannungen. Allerdings bildet es dabei durch die Kapazität einen Blindwiderstand und kann nicht stromlos messen: Durch die ständige Umladung fließen Verschiebungsströme.
Die Wirkungen der elektrostatischen Kraft und der Schwerkraft hängen nichtlinear vom Ausschlag des Zeigers ab. Ein großer Ausschlag bis nahe 90° Auslenkung ist nur bei großen Ladungen erreichbar.
Energiebilanz[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Elektrometer arbeiten mechanisch, der Zeigerausschlag bedeutet mechanische Arbeit. Daraus folgt, dass bei Betrieb des Geräts elektrische Energie in das Gerät hineingeflossen sein muss. Die meiste Energie steckt in der Ladung des Aufbaues (der Eigenkapazität) und wird nicht umgewandelt. Ein Teil wird jedoch zu kinetischer Energie (Zeiger bewegt sich) und potentieller Energie (Zeigerausschlag). Während die potentielle Energie bei Entladung wieder in elektrische Energie umgewandelt wird, kann die kinetische Energie durch unelastische Stöße sowie Luft- und Lagerreibung in Wärme verwandelt werden. Ein Teil der Energie kann auch in die plastische Verformung der Folien fließen.
Der Stromfluss der Ladungsverschiebung verursacht dagegen aufgrund des vergleichsweise geringen elektrischen Widerstandes der Zeiger und der Aufhängung keine nennenswerten Verluste. Der Stromfluss erzeugt zwar ein magnetisches Feld, aber auch dieses spielt für die Energiebilanz keine Rolle.
Die ständig auch im stationären Zustand verlorengehende Energie wird durch die Leckströme abgeführt. Diese umfassen einerseits Ströme durch die nicht idealen Isolatoren (Wärme) und andererseits Ladungsverluste durch ionisierte, sich entfernende und rekombinierende Luft- und Wassermoleküle sowie Staubpartikel.
Wenn mehr Ladung auf Platte - Zeigerausschlag größer oder kleiner?
Das war keine Frage an dich. Ich meinte:
Die Aufgabe lässt sich leicht beantworten, wenn man folgende Frage beantwortet hat:
Wenn die Ladung auf der Elektrometerplatte größer wird, vergrößert oder verkleinert sich der Ausschlag des Zeigers?
(Vermutlich würde es der Motivation, deine Frage zu beantworten, auch zuträglich sein, wenn du (a) nicht BRÜLLEN würdest und (b) schon im Titel den wesentlichen Inhalt der Frage nennen würdest.)
warum stellst du eine Frage ? nicht hilfreich.