Inhaltsverzeichnis
Ziel des Versuchs
a) Es soll gezeigt werden, dass die Ladungsdichte auf einer Metalloberfläche umgekehrt proportional zum Radius der Oberfläche ist.
b) Es soll gezeigt werden, dass die Oberfläche einer Probekugel eine Äquipotential-Fläche darstellt.
Versuchsdurchführung
Verschiedene Metallgegenstände (kleine Kugel, große Kugel mit Spitze, offene Hohlkugel) sind isoliert aufgestellt und werden mit einer Hochspannungsquelle permanent verbunden.
a)
Mit einem metallenen Löffel (Ladungslöffel) werden die aufgeladenen Objekte berührt. Anschließend wird der Ladungslöffel in Kontakt mit der Metallkugel am Elektrometer gebracht, um die jeweilige Ladungsmenge auf dem Ladungslöffel zu bestimmen. Hierbei lässt sich folgendes beobachten:
- an der Spitze der Kupferkugel ist die übergegangene Ladung sehr groß
- die gemessene Ladungsmenge ist für eine kleine Kugel wesentlich größer
Die auf den Ladungslöffel übergehende Ladungsmenge ist also umso größer, je kleiner der Radius des berührten Objektes war.
Beachte: Kugeldurchmesser der Probekugel beeinflusst das Messergebnis, da Durchmesser der Probekugel sehr viel größer als Spitze. Daher besser den als Löffel geformten Ladungslöffel verwenden. Möglichst immer dieselbe Stelle dieses Löffels zur Ladungsmessung verwenden.
b)
Man verbindet die Oberfläche einer Probekugel mit einem (statischen) Spannungsmesser, indem man mit einem Bananenstecker die Oberfläche der Kugel abfährt. (mechanisches Elektrometer)