wie macht man das?

  • hallo leute, ich hab paar elektro technik aufgaben bekommen. der lehrer hat dazu nix erklärt und dieses thema hatten wir noch nicht.

    also:

    1. die punktförmige probeladung Qp = 0,5 * 10^-6 wird in dem elektrischen feld des nebenstehenden plattenkondensators (d = 5cm) mit einer kraft von 8 mN abgelenkt.
    a) wie groß ist die spannung U zwischen den kondensatorplatten? [U = 800V) (es ist vorgegeben, jedoch braucht man die rechnung...)
    b) auf welchen wert U' ändert sich die spannung, wenn die platten auf einen abstand d' = 6 cm auseinandergezogen werden? [U' = 960V]

    2.

  • oh man kann die beiträge nicht bearbeiten... mist...
    also weiter gehts:

    2. in dem elektrischen feld des nebenstehenden millikan-kondensators (d=20mm) befindet sich ein öltröpfchen mit der masse m = 2 mg und einer positiven ladung von 3,2 * 10^-10 C. (erdbeschleunigung g = 9,81m/s^2)

    auf welchen wert muss die spannung U zwischen den platten eingestellt werden, damit das öltröpfchen in den elektrischen feld schwebt? [U = 1226,3V]

    3. um eine negative punktladung von 4,8 mikroColumb in einem homogenen elektrischen feld entlang einer feldlinie von einem punkt p1 nach einem punkt p2 gleichförmig zu verschieben, muss in feldrichtung eine kraft von 20 mN aufgbraucht werden. der abstand zwischen den punkten beträgt 12mm.

    wie groß ist die spannung zwischen den beiden punkten? [U = 50V]

    4. ein elektron mit der negativen elementarladung e = 1,6 * 10^-19 C und der masse 9,11 * 10^-31 kg wird in dem elektrischen feld eines plattenkondensators (horizontaler plattenabstand d = 6 cm) beschleunigt.

    a) welche elektrische kraft wirkt auf das elektron, wenn die spannung zwischen den platten 120V beträgt?

    b) welche horizontale beschleunigung a erfährt das elektron? [a = 3,5 * 10^14 m/s^2]

    c) um welchen betrag ändert sich dadurch dessen horizontale geschwindigkeit innterhalb von 15 nanosekunden? [dreieckV = 5265 km/s]

    5. zwischen den platten eines plattenkondensators mit d = 0,5cm wird eine spannung von U = 500 V gemessen.

    a) berechnen sie die spannung U zwischen den feldpunkten p2 und p1. die abstände dieser punkte von der negativen platte betragen s1 = 1,5mm bzw. s2 = 2,7mm. [U=120V]

    b) wie groß ist die spannung U zwischen den punkten p3 und p1 sowie U zwischen den punkten p3 und p2?

  • könnte man wenigstens die erste durch rechnen? vielleicht würde es bei den anderen ähneln und die könnte ich dann ja selbstständig machen.

  • Ich denke, das Dir das nicht viel bringen wird. Die Aufgaben unterscheiden sich nämlich.
    Was wäre denn Dein Lösungsansatz für Aufgabe 1a? Es heißt ja nicht, daß Du direkt den korrekten Weg einschlagen mußt, aber man muß schon erkennen können, ob Du Dir zu dem Thema selbst Gedanken gemacht hast. Wenn Du nicht mal eine Idee hast, dann wird es höchste Zeit sich ein Buch zu schnappen - denn das ist es, was der Lehrer offensichtlich bezweckt: euch zum selbständigen Erarbeiten von Themen zu bringen (Vorbereitung auf das Studium!)
    Für Aufgabe 1 mußt Du Dich nur mit den folgenden drei Fragen auseinandersetzen: Was ist ein elektrisches Feld überhaupt (Formel kann man im Buch nachschlagen, wenn man nicht selber darauf kommt! Aber dann sollte man immer noch mal überlegen: Was bedeutet die Formel?), welche Arbeit wird benötigt, um eine Ladung in einem elektrischen Feld zu bewegen (analoge Überlegungen gab es zum Thema Gravitationsfeld) und welches Feld hat ein Plattenkondensator zwischen den Platten (homogen oder ein inhomogenes Feld?)
    Versuch es mal! Und wenn Du dann konkrete Verständnisfragen hast, dann melde Dich noch mal! Und denk dran: aller Anfang ist schwer - also nicht aufgeben!

  • ich kriege es wirklich nicht gebacken. :(
    ich hab bisher folgendes probiert: (alles zur aufgabe 1a)

    1)
    U = F * s
    = 0,5 * 10^-6 C * 0,05m
    = 0,000000025V

    2)
    phi = W / Q
    = 8 mN / 0,5 * 10^-6 C
    phi = 0,00016V

    3)
    W = E * Q * d
    W = 8mN * 0,5 * 10^-6 C * 0,05m
    W = 0,0000002

    phi = W / Q
    phi = 0,0000002 / 0,5 * 10^-6 N
    phi = 4^-13 V

    alles totaler schwachsinn und überhaupt nicht dem ergebnis 800V nahe...
    :(

  • Dein Problem liegt darin, daß Du z.B. bei Lösungsvorschlag 1) als Kraft eine elektrische Ladung einsetzt (Kraft an dieser Stelle ist übrigens auch falsch, denn in die Formel gehört nicht F, sondern E), in 2) als Arbeit eine Kraft einsetzt, in 3) als elektrische Feldstärke eine Kraft einsetzt.
    Du mußt schon die Größen in die Formeln setzen, die da auch hingehören.
    Nehmen wir also mal einfach von den Gleichungen (in der richtigen Version von 1) irgendeine heraus, so werden alle zum Ziel führen, so lange Du nicht Größen Durcheinander wirfst. In der Gleichung v=s/t (Geschwindigkeit = Weg/Zeit) kämst Du ja auch sehr wahrscheinlich nicht auf die Idee, nur weil es in einer Aufgabenstellung gegeben wäre, eine Masse für s einzusetzen!
    Das Problem besteht darin, daß in den Gleichungen immer etwas fehlt:
    z.B. ist Gleichugn 3) wenn man es etwas anders ausdrückt W/Q = E*d (wobei W/Q schon die gesuchte Spannung ist). Jetzt hast du also U = E*d und hast aber keine Angabe für das elektrische Feld E. Du hast aber Angaben, die Dir ermöglichen das elektrische Feld auszurechnen.
    Der Clou beim Feldbegriff ist, daß er unabhängig von Probemassen (beim Gravitationsfeld) oder von Probeladungen (beim elektrischen Feld) ist. Die Kraft auf eine Probemasse hängt beim Gravitationsfeld immer auch von der Masse des Probekörpers ab (und entsprechendes beim elektrischen Feld). Man möchte aber das Feld so beschreiben, daß es nicht von dem abhängt, was sich gerade in dem feld befindet. Deshalb rechnet man die Probemasse bzw. die Probeladung einfach heraus, indem man durch sie teilt: Wieviel Kraft wirkt auf eine Einheitsprobeladung? F/Q. Und dieses F/Q wird elektrische Feldstärke genannt, die nicht mehr von der Probeladung abhängt.
    Meinst Du, Du kommst jetzt klar?

  • Nein, überhaupt nicht.
    Mir fiel nur folgendes ein:

    E = F / Q
    E = 8 mN / 0,5 * 10^6 C

    U = E * d
    U = E * 5 cm

    ...

    Elektrotechnik ist überhaupt nicht mein ding.
    Und das ist meine Fachrichtung auf der Fachoberschule. :(
    Wie soll ich mein Fach-Abi bloß mit diesem Thema, wo ich ein absoluter Neuling bin, ich mich nie mit Strom befasst habe, und mich es nicht 'so' interessiert bestehen? :S

  • Da stellt sich mir natürlich die Frage: Wenn's nicht Dein Ding ist, wieso hast Du Dir die Fachrichtung ausgesucht?

    Aber nun zur Aufgabe:
    Was kommt dennn in Deinem Ansatz für E heraus, wenn Du 8 mN mit 0,5*10^-6 C multiplizierst (Und beachte bitte, daß es "hoch Minus 6" ist und nicht einfach hoch 6, wie Du geschrieben hast - guck noch mal in die Aufgabenstellung!)
    Wenn Du das ausgerechnet hast, kannst Du das E in die zweite Gleichung einsetzen (und achte bitte auf die Einheiten: wenn Du Volt ausrechnen willst, mußt Du die Strecke in Metern einsetzen!). Und voilà: es kommen dann die gewünschten 800 V heraus!
    Also wie gesagt: Ich denke, Dein Problem liegt weniger darin, die richtigen Formeln zusammenzusuchen und auszurechnen, als daß Du mal aus einer -6 eine +6 machst oder statt einer Karft eine Ladung einsetzt. Wenn Du Dich konzentrierst, dann sollte das für Dich kein Problem sein!