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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 23:02 Mo 06.06.2005 | | Autor: | saoody |
Hallo Leute,
ich hab hier eine Aufgabe mit der ich nicht ganz zurecht komme.
Die Aufgabe ist in zwei unterpunkten a und b geteilt
Bei Aufgabe a ist folgendes gegeben sind zwei Platten eines Luftkondensators
mit der Fläche A=0,1m², Abstand d=5cm und eine Spannung von 1000 V
Gesucht ist die Kraft auf Metallkugel (Kugel = 1mm Radius), die Kugel befinde
sich zwischen den Platten.
Mein Lösungsansatz:
Von einem Kollegen habe ich für Kraft diese Formel bekommen: F = E x U x C
Hoffe das die Formel so stimmt, da ich sie selber in der Formelsammlung nicht
finden konnte ! Für die Kapazität habe ich in der Formelsammlung, diese Formel
gefunden:
C = 4πεR (speziell Kugelkonduktor)
Ist die Wahl dieser Formel richtig ?, wenn ja dann ist
C = 4π x 8,85 x 10 hoch 12 As/Vm x 0,001m = 0,1112 x 10 hoch -12 F
oder muss ich diese Formel benutzen: C = 4πε0(r1r2/ r1-r2) wobei r2 => ∞
denn diese hatten wir in der Vorlesung !
Die Feldstärke E = U/d = 1000V / 0,05 m = 20 kV/m
damit ist F = 0,1112pF x 1000V x 20000 V/m = 2,2*10 hoch -6 N
In Aufgabenteil b geht es um das Abklemmen der Spannungsquelle !
Gesucht ist Kondensatorspannung und Feldstärke !
Mein Lösungsansatz:
Hierfür habe ich diese Formel eingesetzt:
U = E x 4πε0εrr1² / C = (E x 4πε0εrr1²) / (4πε0εr((r2r1/ r2-r1))
Was ich nicht verstehe ist, ob r2 vernachlässigt werden kann da es ja ∞ verläuft.
Hoffe das mir jemand weiter helfen kann !
Mit freundlichem Gruß
saoody
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 00:30 Di 07.06.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo
das ist alles falsch. Sieh mal Feldstärke- Definition nach! Def von Kapazität, lies was über Plattenkondensator, versuch was zu verstehen und nicht nach irgendwelchen Formeln in ner Formelsammlung zu gucken.
Ich bin zu müd, um noch weiter zu schreiben, versuchs selbst noch mal! sonst morgen.
Gruss leduart
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 13:20 Di 07.06.2005 | | Autor: | leduart |
> Hallo Leute,
> ich hab hier eine Aufgabe mit der ich nicht ganz zurecht
> komme.
Eigentlich nicht ganz, sondern sehr wenig.
Irgendwie fehlts dir an den Grundlagen, oder du hast noch nicht gelernt, damit umzugehen.
a) Kraft auf Ladung.
1. Die elektrische Feldstärke gibt die Kraft pro Ladung an: [mm] \vecE=\vecF/q
[/mm]
2. Die Spannung U zw A und B gibt die Arbeit W, um eine Ladung q von A nach B zu transportieren, div. durch die Größe der Ladung. Also U=W/q
3. Im Plattenkondensator ist das el. Feld homogen, d.h. die Kraft auf eine Ladung konstant. Deshalb W=F*s
=U*q daraus mit s=d = Plattenabstand U=F*d/q=E*d oder E=U/d also F=q*E=U*q/d
> Die Aufgabe ist in zwei unterpunkten a und b geteilt
>
> Bei Aufgabe a ist folgendes gegeben sind zwei Platten eines
> Luftkondensators
> mit der Fläche A=0,1m2, Abstand d=5cm und eine Spannung von
> 1000 V
>
> Gesucht ist die Kraft auf Metallkugel (Kugel = 1mm Radius),
> die Kugel befinde
> sich zwischen den Platten.
>
> Mein Lösungsansatz:
>
> Von einem Kollegen habe ich für Kraft diese Formel
> bekommen: F = E x U x C
Wenn C die Kapazität der Kugel ist, und wenn Ihre Spannung gegenüber was? gegeben ist, dann gilt wegen der Dfinition C=Q/U Q=C*U und damit F=E*Q=E*U*C
Aber es ist doch die Spannung am Kondensator gegeben oder? Du hast die Aufgabe nicht sehr genau aufgeschrieben! ist die Kugel ungeladen? oder wird sie durch Berühren mit der Platte geladen? Wenn das zweite stimmt, kann man wirklich ihre Ladung durch ihre Kapazität ausrechnen.
> Hoffe das die Formel so stimmt, da ich sie selber in der
> Formelsammlung nicht
> finden konnte ! Für die Kapazität habe ich in der
> Formelsammlung, diese Formel
> gefunden:
> C = 4πεR (speziell Kugelkonduktor)
> Ist die Wahl dieser Formel richtig ?, wenn ja dann ist
> C = 4π x 8,85 x 10 hoch 12 As/Vm x 0,001m = 0,1112 x
> 10 hoch -12 F
>
> oder muss ich diese Formel benutzen: C =
> 4πε0(r1r2/ r1-r2) wobei r2 => ∞
> denn diese hatten wir in der Vorlesung !
wenn r2 gegen unendlich ist das dasselbe wie oben mit R=r1! (dividier Zähler und Nenner durch r2, dann r2 gegen unendl.)
>
> Die Feldstärke E = U/d = 1000V / 0,05 m = 20 kV/m
>
> damit ist F = 0,1112pF x 1000V x 20000 V/m = 2,2*10 hoch -6
> N
Formeln richtig, falls wie oben die Kugel durch berühren aufgeladen wird.
>
> In Aufgabenteil b geht es um das Abklemmen der
> Spannungsquelle !
> Gesucht ist Kondensatorspannung und Feldstärke !
Du hast nicht gesagt, was die Aufgabe wirklich ist. Da es sich um einen Plattenkondensator handelt ist deine Formel für die Kapazität eine Kugelkondensators sicher falsch! Wenn überhaupt, dann kannst du den Plattenkond. falls ihr ihn nicht direkt behandelt habt nur durch r2=r1+d behandeln, r1 ist dann der Radius der Kugel, die die richtige, gegebene Oberfläche hat, das gilt aber nur für d<<r dann gehen die Formeln für Kugelkond. und Plattenkondensator ineinander über.
>
> Mein Lösungsansatz:
> Hierfür habe ich diese Formel eingesetzt:
> U = E x 4πε0εrr12 / C = (E x
> 4πε0εrr12) / (4πε0εr((r2r1/
> r2-r1))
> Was ich nicht verstehe ist, ob r2 vernachlässigt werden
> kann da es ja ∞ verläuft.
Ich kann deine Formel nicht lesen und nicht verstehen, aber da ich ja auch die Aufgabe nicht kenne, ausser "es geht um das Abklemmen" kann ich wenig dazu sagen. ich ahn die Aufgabe, weils die immer an der Stelle gibt,aber warum sollte ich wahrsagen?
Also, 1. sag, aus welchem Grund du ne Formel benutzt und formulier die Aufgaben wirklich!
Lies noch mal durch, was du geschrieben hast, stell dir vor, du würdest es ohne weitere Information lesen und stell fest, ob du es dann kapierst!
Gruss leduart
>
> Hoffe das mir jemand weiter helfen kann !
>
> Mit freundlichem Gruß
> saoody
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