Kondensator Kraftmessung

Trocadero · Anmeldungsdatum: 14.06.2016 Beiträge: 4

Meine Frage:
Hallo zusammen,

ich möchte die Kraft zwischen 2 Kondensatorplatten mit ein Dielektrikum (Silikon) messen. Bei meinem Versuchsaufbau ist die obere Platte befestigt, und die untere Platte befindet sich auf einer Waage die sich widerum auf einem Hubtisch befindet und sehr langsam an die obere Platte angenähert wird. Zu Beginn befindet sich zwischen den Platten eine Silikonschicht und eben noch ein Luftspalt. Dieser Luftspalt wird immer kleiner jeweiter ich die untere Platte nach oben fahre. Irgendwann ist der Punkt erreicht andem kein Luftspalt mehr da ist. Hier messe ich dann meine Anziehungskraft. Dies funktioniert auch bisher ganz gut. Den erwarteten Zeit-Kraft Verlauf kann ich messen.

Mein Problem bei manchen Versuchswiederholungen ist nun folgendes:

Sobald ich eine Spannung an meinen Kondensatorplatten anlege ziehen sich die Platten gegeneitig an und die Waage zeigt weniger an, da es die untere Platte ja nach oben zieht. Das heißt, in dem Moment in dem ich die Spannung erhöhe muss weniger Gewicht an der Waage angezeigt werden. Das passiert auch soweit, außer dass ganz am Anfang, zu Beginn der Spannungserhöhung (ohne das die Platte verfahren wird) ab und zu das angezeigte Gewicht um ein paar Gram ansteigt und danach erst abfällt. Dieser kurze Anstieg des Gewichts ist mir völlig unerklärlich... Woran kann das liegen?

Meine Ideen:
Ich dachte daran, dass die Silikonschicht von dem vorherigen Versuch bzw. dem vorher "angelegten" elektrischen Feld noch polarisiert ist und bei "Anlegen" eines neuen elektrischen Feldes sich das Silikon und die obere Platte abstoßen und dadurch kurzzeitig mehr Gewicht angezeigt wird. Falls dies der Fall sein sollte wird mir die Abstoßung dennoch nicht klar. Denn dann müssten die Dipole im Silikon vom vorherigen Versuch ja schon so ausgerichtet sein, dass sie sich anziehen und nicht abstoßen...

++++++++++++++++++++ Platte

----------------------------------------- Silikon obere Fläche
++++++++++++++++++++ Silikon untere Fläche

----------------------------------------- Platte

Wäre cool wenn ihr mir da weiterhelfen könntet.

Viele Grüße

MrScoville · Anmeldungsdatum: 29.09.2016 Beiträge: 8

@Trocadero: Weder bin ich Experimental- noch theoretischer Physiker, und vielleicht bekommst du gleich nach mir auch direkt die passende Antwort.

Aber schau dir deine Versuchsanordnung mal ganz praktisch an. Es sind ja offenbar mechanische Komponenten beteiligt. Misst du auch mit mechanischen Geräten? Oder sind da elektronische Komponenten beteiligt, die in einem gewissen Takt die Messwerte aufnehmen und dann noch möglicherweise langsam die angezeigten Daten umwandeln? Kurz gesagt: Kann da etwas schwingen, sodass deine Mess-Auflösung für die gestellte Aufgabe nicht reicht?

Dein "bei manchen Versuchswiederholungen" bringt mich darauf.

Es soll an der TU Dresden schon komische Messfehler gegeben haben durch vorbei rumpelnden Straßenbahnen, bis man die Gleise auf Dämpfer gesetzt hat Hammer