Elektrizität und Magnetismus < HochschulPhysik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 14:26 Mi 23.07.2008 | | Autor: | M4rc |
| Aufgabe | Ein Plattenkondensator besitzt bei einem Plattenabstand d1=1cm eine Kapazität von C1=100pF. Er wird zunächst an eine Spannungsquelle mit Uo=15kV angeschlossen. Welche Arbeit muß aufgewendet werden, um die Platten auf d2=2cm auseinander zu ziehen, wenn vorher die Verbindung zur Spannungsquelle unterbrochen wurde? Welche Arbeit ist erforderlich, um die Platten bei angeschlossener Spannungsquelle auf d2=2cm auseinan der zu ziehen? (1.13x10-2J bzw. 0.563x10-2J)
|
Moin,
irgendwie komm wir nicht auf die Lösung dieser schönen Aufgabe.
E= U/s = 750000 V/m
C= 1,5*10¯6
W=c/2*e*0,02=0,01125
das ist scheinbar auch das richtige Ergebnis für den ersten teil der Aufgabe nur fehlt das Verständnis dafür, wenn das richtig gerechnet ist wieso wird nicht berücksichtigt das die Spannung nicht mehr anliegt?
THX
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 17:29 Mi 23.07.2008 | | Autor: | M.Rex |
Hallo
Wenn die Spannungsquelle nicht mehr abliegt "Wehrt" sich der Kondensator nicht mehr gegen das Auseinanderziehen.
Bleibt die Spannung angelegt, musst du für jeden Abstand zwischen dem "Startabstand" [mm] d_{1} [/mm] und den "Endabstand" [mm] d_{2} [/mm] die Arbeit berechnen und aufsummieren, also über den Abstand d integrieren.
Marius
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 11:35 Do 24.07.2008 | | Autor: | M4rc |
Das muss ich jetzt ja mit dieser Fromel machen.
[mm] W_{El}=Q*\integral_{a}^{b}{f(\overrightarrow{E}) ds}
[/mm]
also
[mm] W_{El}=C*U*\integral_{a}^{b}{f(\overrightarrow{E}) ds}
[/mm]
also
[mm] W_{El}=100pF*15kV*\integral_{0.01}^{0.02}{f(\overrightarrow{E}) ds}
[/mm]
aber wie bekomme ich das [mm] \overrightarrow{E}
[/mm]
THX
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 12:04 Do 24.07.2008 | | Autor: | M.Rex |
Hallo
Es gilt ja:
[mm] E=\bruch{Q}{\epslion_{0}*\epsilon_{r}*A} [/mm]
und [mm] C=\bruch{1}{\epslion_{0}*\epsilon_{r}}*\bruch{A}{d}
[/mm]
[mm] \gdw A=C*\epslion_{0}*\epsilon_{r}*d
[/mm]
Also [mm] E=\bruch{Q}{\epslion_{0}*\epsilon_{r}*C*\epslion_{0}*\epsilon_{r}*d}
[/mm]
Und jetzt kannst du das für E einsetzen, und über d (Den Plattenabstand) integrieren.
Marius
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 12:21 Do 24.07.2008 | | Autor: | M4rc |
moin
ist nicht
[mm] C=\bruch{\varepsilon_{0}*\varepsilon_{r}*A}{d}
[/mm]
und wo kommt das her $ [mm] E=\bruch{Q}{\epslion_{0}\cdot{}\epsilon_{r}\cdot{}A} [/mm] $
[mm] \overrightarrow{E}=\bruch{\overrightarrow{F}}{Q}
[/mm]
thx
|
|
|
| |
|
Hallo!
Es sieht s aus, als wenn der König sich ein wenig vertippt hätte.> moin
>
> ist nicht
>
> [mm]C=\bruch{\varepsilon_{0}*\varepsilon_{r}*A}{d}[/mm]
Korrekt.
>
> und wo kommt das her
> [mm]E=\bruch{Q}{\epslion_{0}\cdot{}\epsilon_{r}\cdot{}A}[/mm]
>
> [mm]\overrightarrow{E}=\bruch{\overrightarrow{F}}{Q}[/mm]
>
>
> thx
Nun, daß [mm] E=\frac{U}{d} [/mm] gilt, hast du ja bereits geschrieben.
[mm] $C=\frac{Q}{U}=\frac{\varepsilon_0\varepsilon_rA}{d}\ \gdw U=\frac{Q}{C}$
[/mm]
Wenn du das in [mm] E=\frac{U}{d} [/mm] einsetzt, kommst du auf das gesuchte.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 20:04 Do 24.07.2008 | | Autor: | M.Rex |
Hallo
> Hallo!
>
> Es sieht s aus, als wenn der König sich ein wenig vertippt
> hätte.> moin
Oops, sorry. Aber das ist mal ne nette Interpretation meines Nickname. 
> >
> > ist nicht
> >
> > [mm]C=\bruch{\varepsilon_{0}*\varepsilon_{r}*A}{d}[/mm]
>
> Korrekt.
>
> >
> > und wo kommt das her
> > [mm]E=\bruch{Q}{\epslion_{0}\cdot{}\epsilon_{r}\cdot{}A}[/mm]
> >
> > [mm]\overrightarrow{E}=\bruch{\overrightarrow{F}}{Q}[/mm]
> >
> >
> > thx
>
>
> Nun, daß [mm]E=\frac{U}{d}[/mm] gilt, hast du ja bereits
> geschrieben.
>
>
> [mm]C=\frac{Q}{U}=\frac{\varepsilon_0\varepsilon_rA}{d}\ \gdw U=\frac{Q}{C}[/mm]
>
> Wenn du das in [mm]E=\frac{U}{d}[/mm] einsetzt, kommst du auf das
> gesuchte.
>
>
>
Hast recht.
Marius
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 14:50 Sa 26.07.2008 | | Autor: | M4rc |
wenn ich also [mm] U=\frac{Q}{C} [/mm] in [mm] E=\frac{U}{d} [/mm] erhalte ich [mm] E=\frac{Q}{C*d} [/mm] und wenn ich jetzt für [mm] C=\bruch{\varepsilon_{0}\cdot{}\varepsilon_{r}\cdot{}A}{d} [/mm] dieses einsetzte
[mm] E=\frac{Q}{\bruch{\varepsilon_{0}\cdot{}\varepsilon_{r}\cdot{}A}{d}*d} =\frac{Q}{\varepsilon_{0}\cdot{}\varepsilon_{r}\cdot{}A} [/mm] und wie gehts dann weiter? Wenn ich jetzt für [mm] A=\frac {C*d}{\varepsilon_{0}\cdot{}\varepsilon_{r}} [/mm] bringt mir das ja nichts....
thx
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 19:28 Sa 26.07.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
a)ohne Spannungsquelle:
Energieinhalt [mm] W=C/2*U^2=Q^2/2C
[/mm]
es aendert sich C, Q nicht> Neue Energie? Arbeit?
b) Spannung konstant, Caendert sich also?
Gruss leduart
|
|
|
|
