Plattenkondensator < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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Hallo,
wollte wissen, ob ich bei der folgenden Aufgabe so vorgehen kann.
Bei einem zuvor elektrisch neutralen Plattenkondensator mit zwei parallelen Platten der Fläche von je
20cm x 10cm und dem Plattenabstand von 4 cm, werden 1012 Elektronen von der einen Platte auf die
andere verschoben.
a) Berechnen Sie die Kapazität des Kondensators.
b) Welche Arbeit war nötig, um die [mm] 10^{12} [/mm] Elektronen zu verschieben?
c) Berechnen Sie die elektrische Feldstärke im homogenen Feldbereich des Kondensator.
Bei a) [mm] C=\varepsilon*\bruch{A}{d}
[/mm]
[mm] =8,85*10^{-12}\bruch{F}{m}*\bruch{0,02m²}{0,04m}
[/mm]
[mm] =4,43*10^{-12}F
[/mm]
Bei b) W=qU=0, da doch die Kondensatorplatten parallel sind.
Bei c) [mm] E=\bruch{U}{d} [/mm] = [mm] \bruch{3,6*10^{-8}}{0,04m}=9*10^{-7}V/m
[/mm]
[mm] U=\bruch{q}{C}=\bruch{1,6*10^{-19}C}{4,43*10^{-12}F}
[/mm]
=3,6*10^-8V
Wäre dass so richtig?
Danke im Voraus.
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Hallo!
> Hallo,
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> wollte wissen, ob ich bei der folgenden Aufgabe so vorgehen
> kann.
>
> Bei einem zuvor elektrisch neutralen Plattenkondensator mit
> zwei parallelen Platten der Fläche von je
> 20cm x 10cm und dem Plattenabstand von 4 cm, werden 1012
> Elektronen von der einen Platte auf die
> andere verschoben.
>
> a) Berechnen Sie die Kapazität des Kondensators.
> b) Welche Arbeit war nötig, um die [mm]10^{12}[/mm] Elektronen zu
> verschieben?
> c) Berechnen Sie die elektrische Feldstärke im homogenen
> Feldbereich des Kondensator.
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> Bei a) [mm]C=\varepsilon*\bruch{A}{d}[/mm]
>
> [mm]=8,85*10^{-12}\bruch{F}{m}*\bruch{0,02m²}{0,04m}[/mm]
> [mm]=4,43*10^{-12}F[/mm]
Das ist richtig, sofern [mm] \varepsilon=\varepsilon_{0}*\varepsilon_{r}=8.854*10^{-12}\bruch{As}{Vm} [/mm] mit [mm] e_{r}=1 [/mm] gilt. In diesem Fall ist das verwendete Dielektrikum des Kondensators Luft, bzw. ein Gas.
> Bei b) W=qU=0, da doch die Kondensatorplatten parallel
> sind.
An der vorliegenden Anzahl Elektronen kannst du bereits erkennen, dass ein Potentialunterschied, also eine elektrische Spannung zwischen den Kondensatorplatten anliegt. Auch die Ladung ist demnach [mm] \not=0. [/mm]
Hinweis: Die Energie in einem Kondensator, dessen Platten parallel zueinander liegen, errechnet sich zu [mm] W=\bruch{1}{2}*C*U^{2}
[/mm]
> Bei c) [mm]E=\bruch{U}{d}[/mm] =
> [mm]\bruch{3,6*10^{-8}}{0,04m}=9*10^{-7}V/m[/mm]
> [mm]U=\bruch{q}{C}=\bruch{1,6*10^{-19}C}{4,43*10^{-12}F}[/mm]
> =3,6*10^-8V
Schaue hinsichtlich der Ladung noch einmal in die Aufgabenstellung.
> Wäre dass so richtig?
>
> Danke im Voraus.
Gruß, Marcel
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 22:16 Di 09.03.2010 | | Autor: | Realbarca |
Danke soweit.
Die Ladung eines Elektrons ist doch [mm] e=1,6^{-19}C...
[/mm]
wenn es [mm] 10^{16} [/mm] Elektronen sind, müsste sich dann der Betrag ändern?
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 22:52 Di 09.03.2010 | | Autor: | Marcel08 |
> Danke soweit.
>
> Die Ladung eines Elektrons ist doch [mm]e=1,6^{-19}C...[/mm]
> wenn es [mm]10^{16}[/mm] Elektronen sind, müsste sich dann der
> Betrag ändern?
Versuche, die Frage selbst zu beantworten. (mit Begründung!)
In der Aufgabenstellung wird die genaue Anzahl der Elektronen jedenfalls angegeben.
Gruß, Marcel
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 10:08 Mi 10.03.2010 | | Autor: | Realbarca |
Vielleicht so?
[mm] U=\bruch{q}{C}=\bruch{1,6\cdot{}10^{-19}C*10^{12}}{4,43\cdot{}10^{-12}F}
[/mm]
= 36117 V
[mm] E=\bruch{U}{d}=\bruch{36117V}{0,04m}=902935\bruch{V}{m}
[/mm]
Danke im Voraus.
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 13:04 Mi 10.03.2010 | | Autor: | leduart |
Richtig
Gruss leduart
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 14:51 Mi 10.03.2010 | | Autor: | Marcel08 |
> Vielleicht so?
>
> [mm]U=\bruch{q}{C}=\bruch{1,6\cdot{}10^{-19}C*10^{12}}{4,43\cdot{}10^{-12}F}[/mm]
> = 36117 V
In der Aufgabenstellung ist von 1012 Elektronen die Rede. Vielleicht hast du dich da vertippt? In jedem gilt: [mm] 1012<<10^{12}.
[/mm]
> [mm]E=\bruch{U}{d}=\bruch{36117V}{0,04m}=902935\bruch{V}{m}[/mm]
>
> Danke im Voraus.
Gruß, Marcel
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 17:21 Mi 10.03.2010 | | Autor: | Realbarca |
Ich habe mich anfangs vertippt. Meinte natürlich [mm] 10^{12} [/mm] Elektronen.
Danke euch.
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