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[quote="muff-in"]Folgende Aufgabe: Die quadratischen Platten eines Plattenkondensators haben die Seitenlänge 20cm und den gegenseitigen Abstand 3,0cm. Der Kondensator wird an eine Gleichspannungsquelle mit 1,4kV gelegt und dann wieder von ihr abgetrennt. a) Berechnen Sie die elektrische Feldstärke und den Energieinhalt des luftgefüllten Kondensators b) [...] Lösung: [latex]E = \frac {U}{d} \rightarrow \ E = \frac{1,4 \cdot 10^3 V}{0,03 m} = 4,6 \cdot 10^4 Vm^{-1}[/latex] Außerdem gilt: [latex]E = \frac{1}{\varepsilon_0} \cdot D = \frac{1}{\varepsilon_0} \cdot \frac{Q}{A}[/latex] Daraus folgt: [latex]\frac{U}{d} = \frac{1}{\varepsilon_0} \cdot \frac{Q}{A} \rightarrow Q = U \cdot \frac{A}{d} \cdot \varepsilon_0 \\[/latex] In die Gleichung für die Energie eingesetzt, folgt: [latex]W = \frac{1}{2} \cdot U \cdot q \\ \\ W = \frac{1}{2} \cdot U^2 \cdot \frac{A}{d} \cdot \varepsilon_0 \\ \\ W = \frac{1}{2} \cdot (1,4 \cdot 10^3 V)^2 \cdot \frac{2 \cdot (0,2m)^2}{0,03m} \cdot 8,854 \cdot 10^{-12} AsV^{-1}m^{-1} = 2,3 \cdot 10^{-5} J [/latex] In der Lösungsangabe steht aber [latex] 1,2 \cdot 10^{-5} J[/latex], also genau die Hälfte. Womöglich wurde bei der Berechnung der Fläche (also A) das ganze nicht mit zwei multipliziert, und somit hat sich das 0,5 nicht wegkürzt. Aber muss man das nicht mal zwei nehmen? Die Ladung verteilt sich doch auf beiden Platten. Oder verteilt sich sozusagen zwei mal die gleiche Ladung auf den Platten nur mit unterschiedlichen Vorzeichen. Oder wie?? Hää?[/quote]
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GvC
Verfasst am: 21. Feb 2014 22:11
Titel:
muff-in hat Folgendes geschrieben:
Womöglich wurde bei der Berechnung der Fläche (also A) das ganze nicht mit zwei multipliziert, und somit hat sich das 0,5 nicht wegkürzt. Aber muss man das nicht mal zwei nehmen?
Nein.
muff-in hat Folgendes geschrieben:
Die Ladung verteilt sich doch auf beiden Platten. Oder verteilt sich sozusagen zwei mal die gleiche Ladung auf den Platten nur mit unterschiedlichen Vorzeichen.
So ist es. Die Ladung Q eines Kondensators gibt an, wieviel Ladung getrennt wurde. Wenn eine Ladung Q durch Anlegen einer Spannung von einer Platte auf die andere transportiert wird, dann bleibt eine betragsmäßig gleiche Ladung -Q auf der einen Platte zurück.
muff-in
Verfasst am: 21. Feb 2014 20:16
Titel: Homogenes elektrisches Feld; Plattenkondensator
Folgende Aufgabe:
Die quadratischen Platten eines Plattenkondensators haben die Seitenlänge 20cm und den gegenseitigen Abstand 3,0cm. Der Kondensator wird an eine Gleichspannungsquelle mit 1,4kV gelegt und dann wieder von ihr abgetrennt.
a) Berechnen Sie die elektrische Feldstärke und den Energieinhalt des luftgefüllten Kondensators
b) [...]
Lösung:
Außerdem gilt:
Daraus folgt:
In die Gleichung für die Energie eingesetzt, folgt:
In der Lösungsangabe steht aber
, also genau die Hälfte. Womöglich wurde bei der Berechnung der Fläche (also A) das ganze nicht mit zwei multipliziert, und somit hat sich das 0,5 nicht wegkürzt. Aber muss man das nicht mal zwei nehmen? Die Ladung verteilt sich doch auf beiden Platten. Oder verteilt sich sozusagen zwei mal die gleiche Ladung auf den Platten nur mit unterschiedlichen Vorzeichen. Oder wie?? Hää?