Elektrostatische Messungen 



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so abgeglichen, da der bewegliche Leiter 

 in eine ganz bestimmte Lage zu den festen 

 Leitern kommt. Fr diese eine Lage ist 

 bei den absoluten Elektrometern, die also 

 als Nullinstrumente anzusehen sind, die 

 mathematische Beziehung zwischen Poten- 

 tialdifferenz und ponderomotorischer Kraft 

 zwischen den Leitern bekannt. 



Alle brigen Elektrometer sind in erster 

 Linie Ausschlagsinstrumente. Die durch das 

 Anlegen bestimmter Potentiale an die Leiter 

 auftretenden ponderomotorischen Krfte 

 zwischen diesen bewirken eine Ablenkung 

 des beweglichen Leiters (z. B. L 3 in Fig. 1) 

 aus der Ruhelage, bis bestimmte der Ab- 

 lenkung entgegenwirkende mechanische Krfte 

 (z. B. die Torsion eines Drahtes) ein Gleich- 

 gewicht herbeifhren. 



Von diesen Instrumenten sind diejenigen 

 als besonders vollkommen hervorzuheben, bei 

 denen es gelungen ist, durch bestimmte 

 Anordnung der Leiter zu erreichen, da 

 wenigstens fr kleine Ablenkungen des be- 

 weglichen Leiters eine einfache mathematische 

 Beziehung zwischen Potentialen und Ablen- 

 kungen besteht, die in der Regel zwei 

 experimentell bestimmbare Konstante be- 

 sitzt. Es sind dies die Quadrant- und 

 Binanten-Elektrometer, die wir zu- 

 sammenfassend als Schachtelelektro- 

 meter bezeichnen wollen. 



Fr alle brigen Elektrometer besteht 

 eine solche strenggltige Beziehung nicht. 

 Sie sind Instrumente mit empirischer 

 Skala, die durch Eichen auf Potential- 

 differenzen Punkt fr Punkt ermittelt 

 werden mu. 



Ganz einfache Instrumente der letzten 

 Art, die keine Skala besitzen und nur an- 

 zeigen, ob Potentialdifferenzen gegen Erde 

 vorhanden sind oder nicht, und die auerdem 

 das Vorzeichen des Potentials zu bestimmen 

 gestatten, nennt man Elektro skope. 



Bevor wir zur Besprechung der einzelnen 

 Elektrometer bergehen, wollen wir zwei 

 allen Elektrometern gemeinsame Teile be- 

 sprechen, die Schutzhllen und die festen 

 Isolatoren, die die einzelnen Leiter von- 

 einander trennen. 



Die Schutzhlle L (Fig. 1), die die Leiter 

 L 1? L 2 , L 3 vollkommen umgibt, ist aus zwei 

 Grnden ntig. Erstens schtzt sie den 

 beweglichen Teil L 3 des Elektrometers vor 

 Luftstrmungen. Dies ist, zumal bei In- 

 strumenten, die die Messung kleiner Poten- 

 tiale gestatten, deshalb ntig, weil die L 3 

 ablenkenden Krfte auerordentlich klein 

 sind. Hochempfindliche Instrumente um- 

 gibt man auerdem, um Strahlungs- und 

 Temperatureinflsse gengend fernzuhalten, 

 mit einem auen mit Stanniol beklebten 

 Pappgehuse, das nur die zur Ablesung 



ntigen Ausschnitte besitzt. Zweitens 

 hindert die bis auf kleine Fenster geschlossene 

 Metallhlle strende Influenzwirkungen von 

 und nach auen. Je empfindlicher die Elektro- 

 meter und je hher die Spannungen in der 

 Nhe befindlicher Leiter sind, um so mehr 

 mu sich der Schutzmantel einer allseitig 

 geschlossenen Metallhlle nhern. 



Handelt es sich nicht um die Messung 

 von konstant gehaltenen Potentialen, sondern 

 von abgetrennten Elektrizittsmengen, so 

 mssen auch, wenn Fehler durch Influen- 

 zierung ausgeschlossen sein sollen, die Zu- 

 leitungen zum Elektrometer durch geerdete 

 Metallhllen geschtzt werden. 



Die festen, die einzelnen Leiter der Elektro- 

 meter voneinander trennenden Isolatoren, 

 von denen in erster Linie Bernstein, Schellack, 

 Hartgummi, Quarzglas in Frage kommen, 

 mssen so angeordnet werden, da etwaige 

 allmhlich auf dieselben bergehenden La- 

 dungen nicht auf den beweglichen Leiter L 3 

 wirken knnen. Eine nach dieser Richtung 

 fehlerhafte Konstruktion wird daran erkannt, 

 da das Elektrometer beim Anlegen kon- 

 stanter Potentialdifferenzen statt eines kon- 

 stanten Ausschlags einen mit der Zeit all- 

 mhlich vernderlichen Ausschlag zeigt. 



Solange man mit konstant gehaltenen 

 Potentialdifferenzen arbeitet, ist eine be- 

 sonders hohe Isolation der einzelnen Leiter 

 nicht erforderlich. Grte Sorgfalt ist aber 

 darauf zu verwenden, wenn man mit ab- 

 getrennten Elektrizittsmengen zu tun hat. 

 Durch Feuchtigkeit bedingte Oberflchen- 

 leitung auf den Isolatoren, wird dann zweck- 

 mig durch Einfhren von metallischem 

 Natrium in das Elektrometergehuse be- 

 seitigt. Auch die durch die Ionisation der 

 Luft bedingten Ladungsverluste sind even- 

 tuell zu \ bercksichtigen. 



Im folgenden betrachten wir zunchst 

 die Elektrometer als Instrumente zur Mes- 

 sung von konstant gehaltenen Potential- 

 differenzen. 



2b) Die einzelnen Instrumente. 

 1) Absolute Elektrometer. Steht eine 

 ebene Metallplatte von der Grundflche 

 f qcm in Luft einer ebensolchen von grerer 

 Grundflche im Abstand a cm parallel 

 gegenber, und werden die beiden Platten 

 auf den Potentialen V x und V 2 Volt gehalten, 

 so wird die kleinere Platte von der greren 

 mit einer Kraft 



k = 



1_ 1 / V l- V 2\ 2 



8:7t a 2 



fw 5 ) <*-> 4 > 



angezogen. Diese Formel gilt mit gengender 

 Genauigkeit nur dann, wenn a gegen die 

 Ausdehnung von f verschwindend klein ist. 

 Ergnzt man jedoch nach dem Vorgange von 

 W. Thomson (Lord Kelvin) die kleinere 



