Plattenkondensator Ping Pong

vincent123321 · Anmeldungsdatum: 28.09.2015 Beiträge: 1

Meine Frage:
Moin erstmal Big Laugh

Ich hab von meiner Lehrerin folgenden Auftrag bekommen:
berechne W,I,P,Q,Fel (Elektrische Feldstärke),E
für folgenden Versuch:
Ein Ball mit Graphit Beschichtung wird in einen Plattenkondensator gehängt. Nachdem dieser angeschaltet ist (mit Strom versorgt wird) fängt der Ball je nach Stromstärke verschieden intensiv zwischen den Platten hin und her zu springen.
Gegeben sind:
m=0,003kg
Durchmesser Ball=0,034
d=0,07.
delta t= 2,5s (für 10 mal d)
U=2000V

Meine Ideen:
Ich weiß schon wie das ganze theoretisch funktioniert (geladener Ball geht zur einen Seite, ändert Ladung und geht zur anderen usw.) Brauch halt nur Hilfe wie ich auf die Werte komme.
Außerdem hab ich schon E=U/b=2000/0,07=28571,428571
würde mich über Hilfe freuen Big Laugh

isi1 · Anmeldungsdatum: 03.09.2006 Beiträge: 2902 Wohnort: München

Nachdem das vom Lehrer kommt, nehme ich an, dass Du (was allerdings nicht stimmt) mit Deiner el. Feldstärke E arbeiten kannst. Da Du die Masse des Balls hast und die Zeit für einen Weg (Plattenabstand - Durchmesser) kannst Du die Kraft F für auf- und ab (oder nach links und rechts) berechnen und mit F = Q * E auch die Ladung auf dem Ball.
Allerdings brauchst hierzu die Einheit Deiner Längenangaben (µ, mm, cm, m, km?) und auch andere Einheiten, die hast Du der Einfachheit halber schlicht vergessen anzugeben (wäre aber wichtig!).

Eine andere Möglichkeit könnte die Kapazität der Kugel sein (ich nehme mal an, Du arbeitest mit cm):
Kapazität C = R * 1,1 pF/cm = 0,017 cm * 1,1 pF/cm = 19 fF (Femto-Farad)
Spannung der Platten ±1000V
Ladung Q = U*C = 1000V * 19 fF = 19 pAs (Pico-Ampere-Sekunden)
... das sind immerhin 119 Mio Elektronen
Kraft F = Q * E = 19 pAs * 2,86 MV/m = 0,054 mN
Beschleunigung a = F / m = 0,054 mN / (3 g) = 18 mm/s²
s = ½ a t² --> t² = 2s / a = 2* 0,036 cm / (18 mm/s²)
Zeit t = 0,2 s .... laut Aufgabenstellung 0,25s ?

Na ja, so halbwegs stimmts schon mal.
Bist Du mit der Rechnung einverstanden?

vincent123213 · Gast

Erstmal ein großen Dank für deine Hilfe. Das Problem ist soweit gelöst smile

Ich hab jetzt einfach W also die Arbeit vom Anfang=E(kin)Ende gesetzt, die man ja ganz leicht mit den gegebenen Größen ausrechnen (wenn man zuerst v berechnet) kann. Mit W kann man dann ja Q ausrechnen, mit Q Fel usw. Und ja die Einheiten waren in cm angegeben und die hab ich dann schon in meter umgerechnet. Und ja die Einheiten waren in cm angegeben und die hab ich dann in meter umgerechnet.

v=s/t
W=1/2m * v^2
W=Q * U
W/U=Q

usw.

Ist doch so korrekt oder?

PS:
"Nachdem das vom Lehrer kommt, nehme ich an, dass Du (was allerdings nicht stimmt) mit Deiner el. Feldstärke E arbeiten kannst."
Das ich geschrieben hab, dass Fel die Elektrische Feldstärke war ein Fehler meinerseits und falsch. Das ist natürlich E. War schon etwas später und ich saß schon ne weile davor Big Laugh

Das meintest du doch mit dem Satz oder ? Wenn nicht klär mich bitte noch einmal auf!

MFG Vincent