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quipotential-Flchen Anwendung im EKG Versuch

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Inhalt Elektrischer Dipol Feldstrke und Potential um einen Dipol Messung des Potentials quipotentialflchen, quipotentiallinien Der Elektrolytische Trog Kompensations- oder Brckenschaltung

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

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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 auen abgeschirmt

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

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

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

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Feldlinien: Orange, quipotential- Linien: Himmelblau Elektrolytische Leitung bei Wechselspannung Anion mit Hydrathlle Kation mit Hydrathlle Messung mit Wechselspannung vermeidet die Depolarisation

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

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

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Feldlinien: Orange, quipotential- Linien: Himmelblau Auf der quipotentiallinie bleibt das Potential unverndert und damit das Instrument auf Null 0 A B C Messung der quipotential-Linie U = l / l 0 U 0 U0U0

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Feldlinien: Orange, quipotential- Linien: Himmelblau Wechselt B die Potentiallinie, dann fliet 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 Brcke U = l / l 0 U 0 U0U0

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

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Statischer Dipol im Elektrolytischen Trog Feldlinien: Orange, quipotential- Linien: Himmelblau (Glcks-) Schweinchen in seinem Trog finis