Versuch 9: Oberflächenladungen

Ziel des Versuchs

Es soll gezeigt werden, dass die Menge der elektrischen Ladung, die ein Körper trägt, abhängig von der Größe der Oberfläche dieses Körpers ist.

Speziell kann anhand des Versuches gezeigt werden, dass die Menge der Ladung auf den verwendeten Metallkugeln proportional zum Radius der Kugeln ist.

Versuchsdurchführung

Zwei isoliert aufgestellte Kupferkugeln mit \(r_{1} = 8,3cm\) und \(r_{2} = 14,6cm\) werden nacheinander über ein Hochspannungsnetzgerät auf 4kV aufgeladen und zur Ladungsmessung über ein Elektrometer entladen.

Man findet hierbei folgenden Zusammenhang:

\( \frac{q_1}{q_2}=\frac{r_1}{r_2}\)

Weiter kann über folgende Formel die Kapazität der Metallkugeln berechnet werden:

\(C = \frac{Q}{U}\)

Wodurch ein Vergleich zur theoretisch erwarteten Kapazität eines entsprechenden Kugelkondensators gezogen werden kann:

\(C = 4 \pi {\epsilon}_{0} r\)