Versuchsteil 1: Der Spitzeneffekt am Segnerrad
Ein metallischer Leiter, dessen beiden Enden jeweils um 90° umgebogen sind und spitz zulaufen, wird gut drehbar gelagert (vgl. Abb.1). Eine solche Anordnung nennt man Segnerrad.
Nun wird das Segnerrad mit der Haube eines Bandgenerators verbunden, sodass das Segnerrad genau so aufgeladen wird, wie die Haube des Bandgenerators. Alternativ kann das Segnerrad auch direkt auf der Haube des Bandgenerators platziert werden.
Die geerdete Glimmlampe wird am Ende des Versuchs benötigt, um die reduzierte Aufladung des Bandgenerators zu zeigen.
Durchführung
Für die Versuchsdurchführung wird der Bandgenerator eingeschaltet und du beobachtest das Segnerrad.
Versuch im Video
Aufgaben zum Versuchsteil 1
Aufgabe
1) Erläutere, warum sich das Segnerrad anfängt zu drehen, wenn du den Bandgenerator einschaltest.
Aufgabe
2) Erläutere, was im Versuch mit der geerdeten Glimmlampe, die erst kurz vor der Haube des Bandgenerators aufblitzt, nachgewiesen wird und wie diese Eigenschaft in der Technik genutzt wird.
Versuchsteil 2: Nachweis des Spitzeneffektes mit einer Kerzenflamme
Du baust einen geraden metallischen Leiter, dessen Ende spitz zuläuft, gerade so auf, dass die Spitze direkt auf eine Kerzenflamme zeigt (vgl. Abb 4). Dabei ist der gerade Leiter wieder mit der Haube des Bandgenerators verbunden.
Durchführung
Für die Versuchsdurchführung wird der Bandgenerator eingeschaltet und du beobachtest das Verhalten der Kerzenflamme.
Aufgabe
Aufgabe
Beschreibe den zweiten Versuchsteil im Video und erkläre das Verhalten der Kerzenflamme physikalisch.
Alternativer Versuchsaufbau
Du kannst die Versuche auch mit einer Wimshurstmaschine (vgl. Abb. 6) anstelle eines Bandgenerators durchführen. Auch hier ist die entstehende Aufladung groß genug, sodass der Spitzeneffekt eintritt und Elektronen den Leiter verlassen können. Ein Versuchsvideo mit diesem Aufbau findest du hier.