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juretschko
Anmeldungsdatum: 12.05.2016
Beiträge: 47
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 juretschko Verfasst am: 02. Jun 2016 12:09 Titel: Stromdichte.elek.Feld und spez. Widerstand - Metallstab |
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In einem 1.5 m langen Metallstab mit 0.20 cm Durchmesser fließen 3 A durch eine Potentialdifferenz von 40 V zwischen seinen Enden. Ermitteln Sie (a) die Stromdichte, (b) das Elektrische Feld und (c) den spezifischen Widerstand des Metalls. Um welches Material könnte es sich handeln?
a)
Habe ich mit v=I/(e*n*A) berechnet.
v=0,00013[m/s]
b)
Ich verstehe hier die Frage nicht ganz. Ermitteln Sie das elektrische Feld? Die Feldstärke, oder versteh ich das falsch? enn ja, welche Formel kann man mit diesen Angaben anwenden? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 02. Jun 2016 12:59 Titel: |
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| juretschko hat Folgendes geschrieben: | a)
Habe ich mit v=I/(e*n*A) berechnet.
v=0,00013[m/s]
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Nach der Ladungsträgergeschwindigkeit ist nicht gefragt, sondern nach der Stromdichte.
b) Feldstärke
c)
Zur Bestimmung des spezifischen Widerstandes machst Du Dir das ohmsche Gesetz (für differentielle Größen) zunutze.
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juretschko
Anmeldungsdatum: 12.05.2016
Beiträge: 47
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| juretschko Verfasst am: 02. Jun 2016 13:17 Titel: |
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Ups, ja.. hab mich am Zettel geistesabwesend verschaut. J=I/A hab ich genommen, danke- ja.
b) E=U/l hab ich auch gemacht, danke!
c)ah, ok.. ich habe es mit rho=(R*A)/l versucht und der Wert ist irgendwie seltsam. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 02. Jun 2016 13:22 Titel: |
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| juretschko hat Folgendes geschrieben: | | ich habe es mit rho=(R*A)/l versucht und der Wert ist irgendwie seltsam. |
Inwiefern? Was ist daran seltsam? |
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juretschko
Anmeldungsdatum: 12.05.2016
Beiträge: 47
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| juretschko Verfasst am: 02. Jun 2016 13:25 Titel: |
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Mit der von dir vorgeschlagenen Formel komme ich auf rund 2,8*10^-2.
Mit der anderen Formel auf rund 2,8*10^-1.
Habe bei meiner genannten Formel den Widerstand in Ohm, die Fläche in mm^2 und die Länge in m angegeben( sollte ja zwecks Einheiten des spezifischen Widerstandes passen).
Vielleicht bin ich aber wieder nur ein mathematischer Trampel 
2,8*10^-2 würde zumindest recht nah an die Werte von Aluminium herankommen (2,65*10^-2) |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 02. Jun 2016 13:38 Titel: |
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Mit den von Dir in der Aufgabenstellung genannten Werten kommst Du weder auf das eine noch das andere Deiner Ergebnisse. Überprüfe doch bitte mal die gegebenen Werte. |
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juretschko
Anmeldungsdatum: 12.05.2016
Beiträge: 47
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| juretschko Verfasst am: 02. Jun 2016 14:27 Titel: |
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Hab das überprüft..
Beim Taschenrechner eingeben wohl ein Quadrat bei der Flächenberechnung vergessen.
A=0,001^2 * pi
J= 3 A / 0,000003142 m^2
J= 954929,7 [A/m^2]
E= 40 V / 1,5 m
E= 26,667 [V/m]
rho = E/ J = 0,00002793 = 2,79 *10^-5
Stimmt das so?
Die Tabellen verheißen nichts gutes für das Ergebnis. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 02. Jun 2016 15:06 Titel: |
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| juretschko hat Folgendes geschrieben: | | Stimmt das so? |
Nein. Denn Du hast keine Einheit angegeben. Deiner Rechnung nach kommt die Einheit  raus, und damit wäre Deine Lösung auch richtig. Normalerweise wird der spezifische Widerstand aber mit der Einheit  angegeben, das solltest auch Du tun.
Dann käme richtigerweise heraus
Das liegt allerdings weit außerhalb des spezifischen Widerstandes von metallischen Leiterwerkstoffen, die im Allgemeinen etwa 3 Größenordnungen kleiner sind. Ich hatte Dich deshalb gebeten, die gegebenen Werte in der Aufgabenstellung zu überprüfen. Denn bei einem Durchmesser von 0,2 mm anstelle von 0,2 cm und einer Potentialdifferenz von 4V anstelle von 40V käme durchaus ein realistisches Ergebnis raus (spez. Widerstand von Aluminium). Vielleicht hat aber auch der Aufgabensteller einen Fehler gemacht.
Zuletzt bearbeitet von GvC am 02. Jun 2016 15:14, insgesamt 2-mal bearbeitet |
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juretschko
Anmeldungsdatum: 12.05.2016
Beiträge: 47
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| juretschko Verfasst am: 02. Jun 2016 15:09 Titel: |
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Ja, die Werte sind definitiv so von der TU vorgegeben.
Danke, trotzdem!
PS: 27,92 [(Ohm*mm^2)/m] ist auch der erste Wert den ich herausbekommen habe mit der Formel (R*A)/l
Zuletzt bearbeitet von juretschko am 02. Jun 2016 15:14, insgesamt einmal bearbeitet |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 02. Jun 2016 15:13 Titel: |
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Bist Du sicher, dass der Potentialunterschied nicht vielleicht doch 40 mV anstelle von 40 V beträgt. Aber da Du das ja überprüft hast, liegt offenbar ein Fehler des Aufgabenstellers vor, der - als wahrscheinlichste Ursache - eine falsche Potentialdifferenz angegeben hat. |
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juretschko
Anmeldungsdatum: 12.05.2016
Beiträge: 47
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| juretschko Verfasst am: 02. Jun 2016 15:16 Titel: |
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rho = (13,33 Ohm* 1mm^2*3,142)/1,5 m = 27,92 [(Ohm*mm^2)/m] |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 02. Jun 2016 15:23 Titel: |
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| juretschko hat Folgendes geschrieben: | | rho = (13,33 Ohm* 1mm^2*3,142)/1,5 m = 27,92 [(Ohm*mm^2)/m] |
Ja, dass das unter Verwendung der gegebenen Werte richtig ist, hatte ich Dir ja bereits bestätigt. Das hättest Du auch bei Verwendung "meiner" Formel herausbekommen. Ist ja praktisch dieselbe.
Dennoch noch einmal die Nachfrage: Steht in der Aufgabenstellung wirklich 40 V und nicht vielleicht doch 40 mV? |
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juretschko
Anmeldungsdatum: 12.05.2016
Beiträge: 47
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| juretschko Verfasst am: 08. Jun 2016 17:36 Titel: |
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Ja, 40 Volt.
Bei der Auflösung der Übung kam es zu der Situation: "Ja, das könnte xy(Glaube Graphit und Aluminium wurde genannt" sein, aber so genau passt das nicht - nicht so schlimm..Rechenweg stimmt ja bei Ihnen"
So viel zur akademischen Ausbildung. |
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