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SG105b Test des Ladungsmessers für Schülerversuche

Eigenschaften eines Plattenkondensators

Kapazität eines Kondensators

Glossar

Physik für Schülerinnen und Schüler

Mehr hierzu:
NEU Physikalische Schülerversuche mit PC und Mikroprozessor, 2. erweiterte Auflage, im Buchhandel erschienen

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Abb. 1: "Unempfindlicher" Ladungsmesser (typisch 1 µAs)

Zum 1. Test lässt man einen konstanten Strom (eingestellt mit dem Potenziometer links) durch einen Widerstand (gelb; typisch 470 kOhm) in den Ladungsmesser fließen. Wegen Q = I·t sollte der Ausschlag des nachgeschalteten Voltmeters (Q) linear ansteigen. Ein qualitativer Test genügt in der Regel. Es kann aber auch ein Q(t)-Diagramm aufgenommen werden, dessen Linearität Q = I·t bestätigt.

Grobfunktion des Ladungsmessers hier.

Abb. 2: "Empfindlicher" Ladungsmesser (typisch 1 nAs)

Zum 2. Test werden mit dem Ladungslöffel oben jeweils ca. gleich viele Ladungen von den Haaren abgestreift und an den Konduktor am Eingang des Ladungsmessers übertragen. Der Ausschlag (Q) wächst gleichmäßig mit der Zahl der übertragenen Ladungsportionen.

(Es lassen sich im Zusammenhang mit "Ladungslöffeln" viele andere Versuche durchführen, die sonst ein Elektroskop verwenden.)

Grobfunktion des Ladungsmessers hier.

Abb. 3: Zwei unabhängige Versuche mit von den Haaren abgekratzten Ladungsportionen.

Unsicherheitsfaktoren sind, ob wirklich jeweils die gleiche Ladung von den Haaren abgekratzt wurde, und die Nullpunktseinstellung des am Rande seiner Empfindlichkeitsgrenze eingestellten Ladungsmessers. Dazu muss der Messkondensator C im Ladungsmesser durch einen Taster vor der Messung jeweils entladen werden. Influenzvorgänge, z.B. mit Ladungen auf der Kleidung, können einzelne Messwerte verfälschen.

Mit einiger Fantasie lässt sich jede der beiden Kurven zu einer Ursprungsgeraden "schönen".

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( Juni 2014 )