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TUM School of Natural Sciences
Vorlesungsbetrieb Experimentalphysik

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Kugel im elektrischen Feld

Kurzbeschreibung

Zwischen zwei Platten, die sich im Abstand von etwa 10 cm befinden, wird eine leitende Kugel (bronzierter Tischtennisball) isoliert aufgehängt. Die beiden Platten werden an die Influenzmaschine angeschlossen und aufgeladen. Die Kugel bewegt sich zunächst nicht. Lässt man sie jedoch eine der Platten berühren, so tanzt sie eine Weile zwischen den beiden Platten hin und her, wobei sie sich dauernd umlädt.

Betriebsanleitungen: Lampen, Elektrogeräte,Influenzmaschine

Grafik 2085

Physikalische Erklärung

Durch Influenz bzw. Ladungsverschiebungen auf der leitenden Kugel bildet sich ein Dipol aus. Da dieser Dipol nicht exakt in der Mitte des Feldes gehalten werden kann wird er früher oder später eine Kraftwirkung auf eine Seite erhalten und dann von dieser angezogen werden. Nach dem Berühren beispielsweise der negativ aufgeladenen Platte wird die Metallkugel ebenfalls negativ aufgeladen. Da jetzt sowohl die Platte als auch die Kugel negativ geladen sind stoßen sich die beiden Körper ab, zudem wird die Kugel von der positven Platte angezogen. Beim Erreichen der positiven Platte geschieht dieser Vorgang gegensinnig. Bei jeder Berührung wird ein Teil der Ladung zur Gegenseite hin übertragen bis die Kondensatoren in der Influenzmaschine nicht mehr ausreichend Kapazität besitzen um die Kugel ausreichend auszulenken.

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