Bau eines Kelvingenerators - Physikalisches Projektpraktikum ...

Bau eines Kelvingenerator 10/20 ppg7
dass alle Punkte einer Messreihe (mit Ausnahme des ersten und letzten Wertes) auf einer
Geraden liegen. Beim letzten Messwert lässt sich die auftretende Verschiebung dadurch
erklären, dass hier jeweils der Maximalausschlag des Elektroskops erreicht ist und evtl.
Abstoßungseffekte zwischen der Begrenzung der Skala und dem Zeiger auftreten, weshalb
zu wenige Skalenteile für die angelegte Spannung angezeigt wurden.
Lässt man nun von Gnuplot [3] eine Geradengleichung durch die Mittelwerte der 4 Messungen
fitten, erhält man:
• für das am linken Ring angeschlossene Elektroskop ( ” EL“):
U(N) = N · 0.1952 kV + 0.2436 kV
• für das am rechten Ring verwendete Elektroskop ( ” ER“):
Spannung U in kV
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
Linearer Fit
Messung 1
Messung 2
Messung 3
Messung 4
U(N) = N · 0.1007 kV + 0.2618 kV
0
0 5 10 15 20 25 30 35
Anzeige N in Skalenteilen st
Abbildung 6: Kalibrierung von ER
Wie man sieht, gibt es offenbar bei beiden Elektroskopen eine Verschiebung nach oben,
weshalb der Punkt (0, 0) nicht auf der Fitfunktion liegt. Das stört aber nicht weiter, da
wir uns ohnehin dazu entschieden haben, Messwerte erst ab einem Ausschlag von 3 st bei
EL bzw. 4 st bei ER auszuwerten, da es für niedrigere Werte keine Skalenstriche auf den
Elektroskopen gibt.
Aus den genannten Gründen haben wir den ersten (0) und letzten Wert im Fit vernachlässigt.
Wir waren nun in der Lage, die aus dem Video abgelesenen Zeigerausschläge der beiden
Elektroskope in Spannungen der Kelvingeneratorringe gegen Masse umzurechnen.