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PhysikNeuling123
Anmeldungsdatum: 08.01.2016
Beiträge: 9
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 PhysikNeuling123 Verfasst am: 08. Jan 2016 14:32 Titel: Potentielle Energie eines Ladungsträger - elektrisches Feld |
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Hallo,
ich habe eine Frage zur potenziellen Energie eines Ladungsträgers im homogenen elektrischen Feld. (Angenommen ein positiv geladenes Teilchen ist in solch einem Feld) Nun meine Frage: Wenn sich das Teilchen bei der positiven Platte "aufhält" hat es Energie, da Kraft aufgewendet werden muss, um es dorthin zu bewegen (+ und + stoßen sich ja ab). Wird es nicht mehr festgehalten, wird die potenzielle Energie zu kinetischer und das Teilchen würde zur negativ geladenen Platte wandern. Ist dann seine Energie null? Denn beim Aufprall würde die Geschwindigkeit, zu der die potenzielle Energie ja wurde, 0 werden. Danke im Voraus für Antworten  |
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Auwi
Anmeldungsdatum: 20.08.2014
Beiträge: 602
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| Auwi Verfasst am: 09. Jan 2016 10:48 Titel: |
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Die Elektrische Arbeit (Energie) ist: 
Dabei ist imhomogenen Feld wegen  und 
und weil  die Potentialdifferenz ist, hat das Proton am Ende der Spannungsdifferenz, also an der negativen Kondensatorplatte keine elektrische Energie mehr. |
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PhysikNeuling123
Anmeldungsdatum: 08.01.2016
Beiträge: 9
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| PhysikNeuling123 Verfasst am: 09. Jan 2016 11:21 Titel: |
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Danke
Es hat also immer dieselbe Energie, außer wenn es bei der Platte des anderen Vorzeichens ist (im homogenen Feld)? |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien
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| schnudl Verfasst am: 09. Jan 2016 11:38 Titel: |
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| Auwi hat Folgendes geschrieben: | Die Elektrische Arbeit (Energie) ist:
Dabei ist imhomogenen Feld wegen und
und weil die Potentialdifferenz ist, hat das Proton am Ende der Spannungsdifferenz, also an der negativen Kondensatorplatte keine elektrische Energie mehr. |
Dafür aber kinetische Energie, da es ja aufgrund der Kraft beschleunigt würde...
_________________
Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3408
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| ML Verfasst am: 09. Jan 2016 11:42 Titel: |
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Hallo,
| PhysikNeuling123 hat Folgendes geschrieben: | Danke
Es hat also immer dieselbe Energie, außer wenn es bei der Platte des anderen Vorzeichens ist (im homogenen Feld)? |
Ja, das Teilchen hat während der Bewegung von der einen zur anderen Platte insgesamt immer die gleiche Energie (Summe aus Bewegungs- und Lageenergie). Dabei setzen wir voraus, dass es während dieser Bewegung nciht mit dem Dielektrikum wechselwirkt. Dazu könntest Du beispielsweise in einem Experiment den Bereich zwischen den Platten evakuieren.
Sobald das Teilchen auf die negative Platte auftrifft, gibt es aber vorauss. einen Teil dieser Energie an die Platte ab.
Viele Grüße
Michael |
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PhysikNeuling123
Anmeldungsdatum: 08.01.2016
Beiträge: 9
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| PhysikNeuling123 Verfasst am: 09. Jan 2016 12:53 Titel: |
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Danke für eure Hilfe!
Nur eine Sache verstehe ich nicht. Würde man die potenzielle Energie berechnen, würde man immer zum selben Ergebnis kommen: E = Q*U bzw.W = Q*U. Diese Formel ist unabhängig vom Abstand zu den Platten.
Dennoch gewinnt ein positiv geladenes Teilchen an Energie, wenn es zur positive Platte gebracht wird. Das müsste doch aber wieder heißen, dass es bei der negativen Platte keine Energie aufweist...  |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3408
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| ML Verfasst am: 09. Jan 2016 20:12 Titel: |
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Hallo,
| PhysikNeuling123 hat Folgendes geschrieben: | | Nur eine Sache verstehe ich nicht. Würde man die potenzielle Energie berechnen, würde man immer zum selben Ergebnis kommen: E = Q*U bzw.W = Q*U. Diese Formel ist unabhängig vom Abstand zu den Platten. |
Nein, die Summe aus potentieller und kinetischer Energie ist konstant.
Die potentielle Energie ist an der positiv geladenen Platte am größten und sinkt dann mit dem Abstand.
Viele Grüße
Michael |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien
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| schnudl Verfasst am: 10. Jan 2016 12:39 Titel: |
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Vielleicht ist dem Fragesteller nicht bewusst, dass sich die Spannung entlang des Weges von der einen zur anderen Platte (linear) ändert. U ist eigentlich U(x) und ortsabhängig. Es ist auch besser, hier von Potenzial zu sprechen, da man mit Spannung eher die Differenz von Potenzialen zwischen zwei fixen Punkten bezeichnet.
Also ist
 = q \Phi(x))
Die Differenz der Potenziale an den Orten der Platte ist die angelegte Spannung:
 - \Phi(d) = U)
Das Potenzial im Abstand x von der einen Platte ist daher
 = U \frac{x}{d} = E \cdot x)
Man kann auch schreiben
 = U \frac{x}{d})
und
 = q U(x))
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Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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PhysikNeuling123
Anmeldungsdatum: 08.01.2016
Beiträge: 9
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| PhysikNeuling123 Verfasst am: 17. Jan 2016 11:20 Titel: |
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Danke, nein das mit der Potenzial Different hab ich nicht gewusst. Der Begriff ist einmal im Unterricht gefallen aber uns wurde gesagt, dass dies noch nicht Thema der 9. Klasse sei.
Ich denke ich habe soweit alles verstanden. Wenn ein negativ geladenes Teilchen sich direkt an der positiven Platte befindet, welche Energie hätte es dann verglichen damit, wenn es sich an der negativen Platte befinden würde. Meine Vermutung wäre jetzt: Gesamtenergie gleich, potenzielle Energie ist größer. wenn sich das Teilchen bei der negativen Platte befindet. |
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