Kork im Plattenkondensator

Dienstag, 02.12.2003 Wir legen mit einem Hochspannungsnetzteil eine Spannung von 800V an einen Plattenkondensator und messen diese. Nach dem Ausschalten des Hochspannungsnetzteils beträgt die gemessene Spannung immer noch 800V. Nun halten wir zwei Korkplatten in den Plattenkondensator; die gemessene Spannung sinkt. Ziehen wir die Korkplatten wieder hinaus, messen wir wieder 800V.

Nun lassen wir die Korkplatten im Plattenkondensator und legen mit dem Hochspannungsnetzweil eine Spannung von 800V an. Trennen wir nun das Hochspannungsnetzteil vom Kondensator, beträgt die gemessene Spannung 800V. Als wir die Korkplatten entfernen, steigt die Spannung auf über 1000V; bringen wir die Korkplatten wieder in den Plattenkondensator, messen wir wieder die 800V.
Es scheint also, dass die Korkplatten einen Teil der Spannung aufnehmen. Doch wie kann das sein, Kork ist weder elektrisch leitend noch metallisch?

In einem homogenen elektrischen Feld gilt:


ist dabei relativ, da materialabhängig.

Nach dem Entfernen des Hochspannungsnetzteils sind , , und konstant, es ändern sich also nur und . Dies bedeutet: ändert man , beispielsweise durch Einfügen einer Korkplatte, so ändert man auch die Spannung , sofern alle anderen Größen konstant sind (was in diesem Versuch der Fall ist).

Aber wie kann ein nicht-metallischer Nicht-Leite die Spannung im Plattenkondensator beeinflussen, wo sich doch Ladungen im Kork nicht frei bewegen können?

Die Korkplatte ist nach außen hin neutral, enthält im inneren aber Ladungen. Es handelt sich dabei um Dipole, die aus je einer positiven sowie negativen Ladung bestehen und daher elektrisch neutral, also ungeladen scheinen. Durch den Einfluss des Plattenkondensators richten sich nun alle Dipole so aus, dass die negativ geladenen Seiten zur positiv geladenen Seite des Plattenkondensators zeigen. So verteilt sich äußerlich betrachtet die Ladung der Korkplatte, obwohl sich keine Ladungen bewegen.

Plattenkondensator mit Korkplatte und Dipolen
Plattenkondensator mit Korkplatte und Dipolen