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Spitzenwirkung und Funkenschlagweite

Allgemein

Die Feldstärke an einer Kugeloberfläche ist umso grösser, je kleiner der Radius der Kugel ist. Wenn man die Spitze einer
Elektrode als sehr kleine Kugel betrachtet zeigt sich, dass dort sehr große Feldstärken herrschen. Wird eine solche Spitze
und eine Platte in einigen Zentimetern Entfernung voneinander aufgestellt, so wird es bei positiver Polung der Spitze und
ausreichender Feldstärke (genügend hohe Spannungsdifferenz zwischen Kugel und Platte) zu einer Funkenentladung kommen. Die Funkentladung geht stets von der Oberfläche mit dem kleinsten Krümmungsradius aus, was auch das
Prinzip des Blitzableiters erklärt. Gleichzeitig mit der Entladung entsteht ein „elektrischer Wind“, der von der Spitze wegbläst und eine dementsprechend ausgebildete Anordnung auf einer Spitzenlagerung in rasche Rotation versetzt. Beides sehr schön im Video zu sehen.
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Bilder

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Versuchsaufbau

 

 

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Kleiner Abstand

 

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Spitzenrad

 

Video

Durchführung

Material:

Influenzmaschine(Sammlungsraum Schrank 21 Regal d)
Große Konduktorkugel(Sammlungsraum Schrank 9 Regal d)
Kleine Kugel(Sammlungsraum Schrank 9 Regal d)
Platte mit Isolatorstiel(Sammlungsraum Schrank 9 Regal d)
Zeisschiene 30cm (Hörsaal Vorbereitungsraum)
Zwei Reiter(Hörsaal Vorbereitungsraum Schrank 28)
Verbindungskabel(Hörsaal Vorbereitungsraum Kabelwagen)
Glimmlampe(Sammlungsraum Schrank 11 Regal c)
Spitzenrad auf Spitzenlager(Sammlungsraum Schrank 10 Regal a)
Kunststoffblock als Isolator(Hörsaal Vorbereitungsraum Metallschrank)
 

Aufbau:

Kugel und Platte in den Reitern auf der Zeisschiene ausrichten und an der Influenzmaschine anschließen. Die kleine Kugel am 4mm Stab in die Bohrung des Isolatorstiels für die große Kugel stecken. Deren Oberflächen befinden sich nun auf dem gleichen Abstand zu der gegenüber aufgestellten Platte. Die Polarität der Influenzmaschine lässt sich durch kurzes Andrehen der Maschine und Entladen eines Poles über eine Glimlampe feststellen. In Glimmlampen leuchtet das Gas nur um die Elektrode, die mit dem Minuspol der Stromquelle verbunden ist. Die Platte muß mit dem negativen Pol der Maschine verbunden werden.


Durchführung:

Influenzmaschine betreiben und den Abstand Platte-Kugel verändern.
 


Hinweise:

Da die Polarität der Influenzmaschine rein zufällig ist und sich bei wiederholtem Benutzen ändern kann, muß sie zuvor immer bestimmt werden. Berühren der Pole und angeschlossenen Teile vermeiden.


Sicherheitshinweise:

Vorsicht Hochspannung!!

 

 

Dokumente

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#tags

E 21.15 Spitzen, Feldstärke, Funkenschlagweite, Influenzmaschine, elektrischer Wind
 

 

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