Eine Metallkugel im Plattenkondensator

... auch eine Form der Klingel ...

Benötigtes Grundwissen:
- Ein Plattenkondensator besteht aus zwei parallelen Metallplatten, die über eine äußere Spannungsquelle aufgeladen werden können.
- Gleichnamige Ladungen stoßen sich ab, ungleichnamige ziehen sich an.

Grundversuch 1: Ein ständiges Wechselspiel der Ladung Die Platten eines Kondensators werden über eine Spannungsquelle aufgeladen. Genau in die Mitte zwischen diese Platten wird eine Metallkugel gehängt. Welches Verhalten ist zu erwarten? Untersuchen Sie am Experiment. Nun wird die Metallkugel etwas ausgelenkt, so dass sie eine der beiden Platten berührt. Welches Verhalten ist zu erwarten? Untersuchen Sie am Experiment. Herausforderung: Berechnen Sie aus den Messwerten die Ladung der Kugel. Versuchsvariante: Die Platten werden zunächst aufgeladen, dann aber von der Spannungsquelle getrennt. Welchen Unterschied macht dies in diesem Experiment? Begründen Sie! Untersuchen Sie am Experiment.

Grundversuch 2: elektrische Kraft gegen die Schwerkraft Die Platten eines Kondensators stehen nun waagerecht. zwischen Ihnen ist die Metallkugel an einem Statif befestigt, das wiederum auf einer Waage steht. Nun wird der Kondensator aufgeladen. Welche Wirkung ist auf die Kugel zu erwarten? Untersuchen Sie am Experiment. Anschließend wird die Kugel aufgeladen. Dies kann durch kurzes Berühren einer Platte oder durch Aufladung mit einem geribenen Plastikstab o.ä. geschehen. Welche Wirkung ist nun auf die Kugel zu erwarten? Untersuchen Sie am Experiment. Berechnen Sie aus den Messwerten die Ladung der Kugel. Variieren Sie die Spannung mit der der Kondensator aufgeladen wird. Welche Wirkung ist auf die Kugel zu erwarten? Untersuchen Sie am Experiment.

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