Untersuchung von Wasser als Dielektrikum im Kondensator
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Messung b [ 1<br />
ΩF ] C [F] ±5%<br />
1 25149,2 ±0, 156% 3,40·10−11 2 26686,6 ±0, 1674% 2,94·10−11 3 26381,0 ±0, 1581% 3,03·10−11 4 26561,3 ±0, 1557% 2,97·10−11 5 7044,3 ±0, 1045% 2,39·10−10 6 25750,8 ±0, 2069% 3,21·10−11 7 43952,2 ±0, 2864% 4,55·10−11 Tabelle 4: Messergebnis<br />
Wir erkennen, dass sich alle Kapazitäten in der Größenordnung <strong>von</strong> ca. 3, 2 · 10 −11 F befinden. Die einzige<br />
Ausnahme ist die Messung 5. Hier beobachten wir eine enorme Abweichung der Kapazität. Da während des<br />
Versuchs Plattenfläche und Plattenabstand konstant geblieben sind, muss sich nach der Formel 1 die Dielek-<br />
trizitätskonstante geändert haben. Diese können wir nun errechnen:<br />
ɛ =<br />
d · C<br />
ɛ0 · A<br />
⇒ ɛ = 2, 39 · 10−10 · 0, 025m<br />
ɛ0 · 0, 0511m 2<br />
⇒ ɛ = 13, 2<br />
Dies ist die Dielektrizitätskonstante unseres <strong>Dielektrikum</strong>s. Dabei ist zu berücksichtigen, dass es sich hierbei<br />
um eine Reihenschaltung <strong>von</strong> <strong>Kondensator</strong>en handelt, da wir drei Materi<strong>als</strong>chichten in unserem <strong>Dielektrikum</strong><br />
besitzen.<br />
Zusammenfassend können wir sagen, wir haben die Entladekurven unseres Plattenkondensators aufgenommen<br />
und dabei bei jeder Messung das <strong>Dielektrikum</strong> geändert. Der direkte Vergleich der Messergebnisse zeigt, dass<br />
sich die Kapazität des <strong>Kondensator</strong>s, gefüllt mit trockener oder feuchter Umgebungsluft in unserem Behälter,<br />
nur min<strong>im</strong>al verändert. Füllen wir jedoch unseren Behälter mit <strong>Wasser</strong>, erkennen wir einen sichtbaren Anstieg<br />
der Kapazität. Auch die Überlegung, dass es einen Unterschied machen könnte, ob das <strong>Wasser</strong>, welches den<br />
Behälter befeuchtet, vorher schon einmal in einem elektrischen Feld war, werden durch unsere Messergebnisse<br />
widerlegt. Vergleichen wir unsere Ergebnisse der Dielektrizitätskonstanten mit den Werten diverser Lehrbücher<br />
(z.B Halliday), erkennen wir teilweise auch erhebliche Abweichungen. So erhalten wir für den mit <strong>Wasser</strong> ge-<br />
füllten <strong>Kondensator</strong> eine Dielektrizitätskonstante <strong>von</strong> ɛ = 13, 2. Wenn wir bedenken, dass sich um das <strong>Wasser</strong><br />
herum zu jeder Seite eine 2mm dicke Plexiglasscheibe befindet, erwarten wir einen Wert der Dielektrizitätskon-<br />
stante um 30. Nehmen wir den Literaturwert der Dielektrizitätskonstante <strong>von</strong> Plexiglas, nämlich 3,4 , erhalten<br />
wir durch folgende Rechnung die Dielektrizitätskonstante <strong>von</strong> <strong>Wasser</strong>.<br />
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