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Elektrisches Feld 



handen sind. Druck in ruhender Flssigkeit 

 und Potential eines Leiters im elektrischen 

 Gleichgewicht sind berall gleich. Die 

 Kraftlinien eines elektrischen Feldes mssen 

 senkrecht auf der Oberflche von Leitern 

 enden, weil das Feld keine Komponente in 

 der Leiteroberflche hat. In Flchen, welche 

 berall senkrecht auf den Feldlinien stehen, 

 sind keine elektrischen Spannungen vorhan- 

 den, das Potential hat auf ihnen also berall 

 den gleichen Wert. Solche Flchen nennt 

 man Aequipotential- oder Niveau- 

 flchen. 



8. Einheit der Spannung oder Po- 

 tentialdifferenz. Im absoluten elektro- 

 statischen Masystem ist die Gre der 

 Spannungseinheit durch die Festsetzung der 

 Einheit "der Elektrizittsmenge e und die 

 Beziehung der mechanischen Gren auf 

 cm, g, sec als Einheiten gegeben. Da das 

 Produkt aus elektrischer Ladung e und 

 Potentialdifferenz V eine Arbeitsgre, also 



eV = Arbeit 

 ist, so ist V = 1, wenn e = 1 und Arbeit = 1 

 ist, d. h. 



Zwei Punkte eines elektrischen Fel- 

 des haben die Potentialdifferenz 1 

 e. s. Einheit, wenn die Ueberfhrung 

 der Elektrizittsmenge e = 1 e. s. Ein- 

 heit vom einen zum anderen von der 

 Arbeit 1 Erg begleitet ist. 



Der dreihundertste Teil dieser e. s. Span- 

 nungseinheit ist die technische Einheit der 

 Spannung, oder das Volt. Dieses hat etwa 

 die Gre der Spannung, welche die kon- 

 stanten Elemente zwischen ihren Polklem- 

 men aufweisen. Daniellelement 1,09 Volt; 

 Clarkelement 1,0434 Volt bei 15 C, Cad- 

 mium-Normalelement (Weston) 1,0183 Volt 

 bei20C. Das letzte dieser drei Elemente, mit 

 normalem Mercurosulfat beschickt und nach 

 den in London vom Internationalen Comite 

 gegebenen Vorschriften zusammengesetzt, 

 bildet eine auerordentlich genau repro- 

 duzierbare Spannungsnormale. Seit dem 

 1. Januar 1911 wird dieselbe mit dem ange- 

 gebenen, zu Washington von Vertretern 

 amerikanischer, deutscher, englischer und 

 franzsischer Staatslaboratorien auf Grund 

 von Messungen mit dem Silbervoltameter 

 festgestellten Spannungswert den Messungen 

 in der physikalisch-technischen Reichsanstalt 

 zu Charlottenburg zugrunde gelegt. Die 

 Arbeit, die bei der Ueberfhrung der tech- 

 nischen Elektrizittseinheit, des Coulomb 

 zwischen zwei Stellen von 1 Volt Potential- 

 differenz geleistet wird, ist die technische 

 Arbeitseinheit, das Voltcoulomb. In der 

 Sekunde geleistet bildet sie die technische 

 Einheit des Effekts, das Voltampere oder 

 Watt. 



9. Spannungsmessung. Die Methoden 

 sind teils statische, teils dynamische. Bei 

 den ersteren bedient man sich der soge- 

 nannten Elektrometer, whrend fr die 

 letzteren als sogenannte Voltmeter Strom- 

 messer verwendet werden, weil bei ihnen nicht 

 die Spannung direkt gemessen wird, sondern 

 die ihr proportionale Strke eines mit Hilfe 

 der zu messenden Spannung in einem meist 

 greren mit dem Instrument verbundenen 

 Widerstand erzeugten Stromes. 



Die Elektrometer beruhen smtlich auf 

 dem Prinzip, da innerhalb des Instrumentes 

 mit Hilfe der zu messenden Potentialdifferenz 

 ein elektrisches Feld erzeugt wird, in welchem 

 ein geladener leichter Krper eine Antriebs- 

 kraft erfhrt, die ihn in mebarer Weise ver- 

 schiebt. Im Thomson sehen Quadrant- 

 elektrometer ist es eine zwischen Metall- 

 quadranten bewegliche, meist lemniskaten- 

 frmig begrenzte Nadel, im Hankeischen 

 und dem hnlichen Fadenelektrometer ein 

 leichtes Metallblttchen bezw. ein feiner 

 Metallfaden zwischen zwei Metallplatten. 

 Die letzteren und im Quadrantelektrometer 

 die beiden Quadrantenpaare werden mit den 

 Leitern metallisch verbunden, deren Po- 

 tentialdifferenz gemessen werden soll, Nadel 

 und Blttchen bezw. Faden werden mit Hilfe 

 einer Elektrizitt^ quelle geladen. Durch 

 mikroskopische oder Spiegelablesung ist ein 

 hoher Grad von Empfindlichkeit zu er- 

 reichen (ca. 10 4 Volt). Die Instrumente 

 mssen mit einer bekannten Spannung, etwa 

 einem Normalelement, geaicht werden. 



10. Potential eines geladenen Leiters. 

 Kapazitt. Fhrt man einem Leiter an 

 einer Stelle elektrische Ladung zu, so ver- 

 teilt sich diese derartig, da im Leiter 

 keine Spannungen vorhanden, da vielmehr 

 jede Stelle des Leiters die gleiche Spannung 

 gegen einen Punkt der Umgebung oder gegen 

 den Erdboden hat. Das elektrische Feld in 

 der Umgebung des Leiters und mit ihm also 

 die Spannung, das Potential V des Leiters, 

 wchst mit der Ladung e desselben pro- 

 portional, d. h. es ist 



e = C.V 

 Wenn die Maeinheiten fr Ladung und 

 Potential festgelegt sind, so hat die Kon- 

 stante C fr einen bestimmten Leiter in 

 bestimmter Lage und Umgebung einen be- 



e 

 stimmten numerischen Wert. Es ist C = y, 



d. h. gleich der Ladung, welche dem Leiter 

 das Potential Eins erteilt. Je grer C ist, 

 desto grer mu die Elektrizittsmenge sein, 

 die man dem Leiter zufhren mu, um ihn 

 auf eine gewisse elektrische Spannung gegen 

 die ihn umgebenden Krper zu bringen. 

 Man nennt darum C das Fassungsvermgen 

 des Leiters fr Elektrizitt oder seine Ka- 



