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Äquipotential-Flächen Anwendung im EKG Versuch. Inhalt Elektrischer Dipol Feldstärke und Potential um einen Dipol Messung des Potentials –Äquipotentialflächen,

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Präsentation zum Thema: "Äquipotential-Flächen Anwendung im EKG Versuch. Inhalt Elektrischer Dipol Feldstärke und Potential um einen Dipol Messung des Potentials –Äquipotentialflächen,"—  Präsentation transkript:

1 Äquipotential-Flächen Anwendung im EKG Versuch

2 Inhalt Elektrischer Dipol Feldstärke und Potential um einen Dipol Messung des Potentials –Äquipotentialflächen, Äquipotentiallinien –Der Elektrolytische Trog –Kompensations- oder Brückenschaltung

3 Statischer Dipol im isolierender Umgebung (Vakuum) Feldlinien: Orange, Äquipotential- Linien: Himmelblau

4 Dipol im Elektrolyten, umgeben von einem isolierendem Rahmen Elektrolyt Die Ionen im Wasser verschieben sich, bis die Feldlinien parallel zum isolierenden Rahmen verlaufen: Der Dipol wird nach außen abgeschirmt

5 Ableitung und Äquipotentiallinien im schwach leitenden Medium Bei dieser Ableitung liegen die Elektroden zu Beginn des Herzschlags auf einer Äquipotentiallinie, deshalb ist die Spannung zu Beginn des Herzschlags Null. 0,1 0,05 0 Volt Feldlinien: Orange, Äquipotential- Linien: Himmelblau

6 Potential-Messung (=Messung der Überführungsarbeit) erfordert Ladungstransport, also Stromfluss: Deshalb ist eine (schwach) leitende Umgebung erforderlich: Der Elektrolytische Trog Statischer Dipol im Elektrolytischen Trog Vorteile des Elektrolytischen Trogs: homogene Leitfähigkeit hoher Widerstand Feldlinien: Orange, Äquipotential- Linien: Himmelblau

7 Elektrolytische Leitung bei Gleichspannung Anion mit Hydrathülle Kation mit Hydrathülle Elektrolyte leiten durch Ionentransport: Bei Gleichspannung lagern sich im Laufe der Zeit an den Elektroden Ionen entgegen gesetzter Ladung an: Depolarisation ändert die Ladungsverteilung bis zur Neutralisierung

8 Feldlinien: Orange, Äquipotential- Linien: Himmelblau Elektrolytische Leitung bei Wechselspannung Anion mit Hydrathülle Kation mit Hydrathülle Messung mit Wechselspannung vermeidet die Depolarisation

9 Feldlinien: Orange, Äquipotential- Linien: Himmelblau Messung eines Potentials im Elektrolytischen Trog Bei stromlosem lnstrument liegen die Punkte B und C auf gleichem Potential, d. h. die Überführungsarbeit für eine Ladung zwischen A und B ist gleich der zwischen A und C 0 A B C A

10 Feldlinien: Orange, Äquipotential- Linien: Himmelblau Vorteil der Brückenschaltung Die Spannungsquelle im Trog bleibt bei der Messung -bei stromlosem lnstrument- unbelastet 0

11 Feldlinien: Orange, Äquipotential- Linien: Himmelblau Auf der Äquipotentiallinie bleibt das Potential unverändert – und damit das Instrument auf Null 0 A B C Messung der Äquipotential-Linie U = l / l 0 ·U 0 U0U0

12 Feldlinien: Orange, Äquipotential- Linien: Himmelblau Wechselt B die Potentiallinie, dann fließt Strom durch das Instrument vom Dipol zum Widerstand. – Der Abgriff C am Widerstand muss auf stromlos nachjustiert werden 0 A B C Messung bei Verstimmung der Brücke U = l / l 0 ·U 0 U0U0

13 Zusammenfassung Linien gleichen Potentials (Äquipotential-Linien) schneiden die Feldlinien des elektrischen Feldes im rechten Winkel Ein Potential zwischen zwei Punkten ist der Quotient aus Überführungsarbeit (Zähler) und der überführten Ladung (Nenner) Überführungsarbeit kann nur in leitendem Milieu bestimmt werden: –Der elektrolytische Trog bietet eine dafür geeignete, leitende Umgebung mit Ionenleitung –stabile Ladungsverteilung –homogene Leitfähigkeit –hoher Widerstand Spannungen sind mit Hilfe von Kompensations- oder Brückenschaltungen ohne Stromentnahme aus der zu messenden Quelle messbar

14 Statischer Dipol im Elektrolytischen Trog Feldlinien: Orange, Äquipotential- Linien: Himmelblau (Glücks-) Schweinchen in seinem Trog finis


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