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Versuche

Veränderung des Plattenabstands

Das Ziel des Versuchs

  • In diesem Versuch wird das Verhalten der Spannung über einem geladenen Plattenkondensator untersucht, wenn bei abgeklemmter elektrischer Quelle der Plattenabstand verändert wird.
zum Video (von T. Hemmert, Uni Würzburg)

Ein Plattenkondensator wird mit Hilfe einer elektrischen Quelle aufgeladen und dann von der elektrischen Quelle getrennt.

Die rechte Platte ist geerdet und kann deshalb von dem Experimentator berührt werden, ohne dass sich die Ladungsverteilung ändert.

Nun werden die beiden Platten zuerst weiter auseinandergezogen und dann näher als zu Beginn zusammengeschoben.

Beobachtung
Aufgabe

Betrachte das Video und beschreibe die Beobachtungen, die du während der Durchführung des Versuchs machen kannst.

Lösung

Wenn man die Platten auseinanderzieht, dann steigt der Ausschlag des Elektroskops. Da die Ladung auf dem Kondensator konstant bleibt, ist dies ein Kennzeichen für die Vergrößerung der Spannung über dem Kondensator.

Wenn man die Platten zusammenschiebt, dann sinkt der Ausschlag des Elektroskops. Da die Ladung auf dem Kondensator konstant bleibt, ist dies ein Kennzeichen für die Verkleinerung der Spannung über dem Kondensator.

Erklärung
Aufgabe

Erkläre deine Beobachtungen.

Lösung

Die Kapazität eines Plattenkondensators nimmt wegen\[{C_0} = {\varepsilon _0} \cdot \frac{A}{{{d_0}}}\]beim Auseinanderziehen der Platten ab. (Ebenso die Kapazität der Kombination Kondensator und Elektroskop). Da die Ladung unverändert ist, muss wegen \(U = \frac{Q}{C}\) die Spannung steigen.

Analog nimmt die Kapazität des Plattenkondensators beim Zusammenschieben der Platten zu. Da die Ladung unverändert ist, muss wegen \(U = \frac{Q}{C}\) die Spannung sinken.