Untersuchung von Wasser als Dielektrikum im Kondensator
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Abbildung 12: Oszilloskopausgabe mit Versuchskondensator d = 2, 5cm; R3 = 10kΩ (Potentiometer); R4 =<br />
10kΩ; C2 = 15pF<br />
Es ist zu sehen, dass sich die Querspannung nicht auf null Regeln lässt. Außerdem geht eine min<strong>im</strong>ale Pha-<br />
senverschiebung ein, welche gegen die Phasenbedingung verstößt. Im Komplexen würde das bedeuten, dass<br />
sich die Drehwinkel unterscheiden. Die Frequenz musste wie oben berechnet sehr hoch gehalten werden (hier<br />
11MHz − 25MHz). Offensichtlich gehen Fehler ein, die wir noch nicht betrachtet haben, wie zum Beispiel die<br />
Kapazitäten der Kabel und des Steckbrettes. Diese müssen bei einem solchen Aufbau mit Steckbrett viel größer<br />
sein <strong>als</strong> die Kapazität Cx. Mit einem solchen Aufbau eignet sich die Wiensche Wechselspannungsbrücke <strong>als</strong>o<br />
nicht zum Messen <strong>von</strong> sehr kleinen Kapazitäten. Da wir eine sehr kleine Kapazität messen wollen, eignen sich<br />
unsere Potentiometer auch nicht mehr. Leider muss der Versuch, die Wiensche Wechselspannungsbrücke für un-<br />
seren Versuch zu nutzen, an dieser Stelle abgebrochen werden, da ein genaues Messen der <strong>Kondensator</strong>kapazität<br />
nicht möglich ist. Um eine bessere Abschätzung <strong>im</strong> Falle einer Nutzung machen zu können, müssten außerdem<br />
die Kapazitäten der Kabel und des gesamten Aufbaus berücksichtigt werden.<br />
3.2.2 Entladekurve durch Selbstentladung des <strong>Kondensator</strong>s<br />
Um eine Vorstellung der Versuchsbedingungen zu bekommen, beschäftigen wir uns vor Versuchsbeginn damit,<br />
wie schnell sich der <strong>Kondensator</strong> durch den Versuchsaufbau entlädt. Einen großen Teil der Entladung verursachen<br />
die Kabel und das Elektrometer. Wenn wir später ein <strong>Dielektrikum</strong> zwischen die Platten schieben, müssen wir<br />
eine Vorstellung da<strong>von</strong> haben, in welcher Zeit sich der <strong>Kondensator</strong> soweit entlädt, dass wir nicht mehr <strong>von</strong><br />
einem zeitlich konstanten Ladungsverteilung auf den Platten ausgehen können. Die Spannung soll bei einem<br />
solchen Aufbau nach Möglichkeit nach Entfernen des <strong>Dielektrikum</strong>s wieder auf den Ursprungswert ansteigen.<br />
Um eine Abschätzung der Halbwertszeit machen zu können, laden wir die Platten mit einer Spannung <strong>von</strong><br />
U = 10, 0kV ± 0, 1kV auf. Das entspricht einer Größe <strong>von</strong> 6 auf der Skala des Elektrometers. Der Abstand der<br />
Platten beträgt, wie <strong>im</strong> Abschnitt 2.2.2 beschrieben, d = 54, 5mm ± 2, 0mm. Nebenher lassen wir eine Stoppuhr<br />
laufen und lesen die Zeit ab. Wir beobachten folgende Entladung:<br />
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