| Autor |
Nachricht |
storri
Anmeldungsdatum: 17.01.2009
Beiträge: 23
|
 storri Verfasst am: 05. Mai 2009 18:04 Titel: Elektrostatisches Pendel |
 |
|
Wir betrachten eine Kupfer-Kugel mit Radius r =1mm, die an einem L=1m langen dünnen Faden aufgehängt ist. Bei Abwesenheit eines elektrischen
Feldes nimmt sie ihre Ruheposition in der Mitte eines Plattenkondensators mit Plattenabstand d=1cm ein. Bei Anlegen einer Spannung von U=1000V an den Plattenkondensator und Anstossen der Kugel bewegt diese sich mit der Periode P zwischen den beiden Platten hin und her
BestimmenSie:
a) die Kapazität der Kugel (die man als Kondensator auffassen kann, bei
der ein Pol im Unendlichen liegt) und zeigen Sie, dass im Vakuum 
b) die Schwingungsdauer P des Pendels, unter Vernachlässigung von Gravitationskräften.
Ich hänge total, wie man die Kapazität eines Plattenkondesators errechnet ist mir klar, aber die einer Kugel??? |
|
 |
MI
Anmeldungsdatum: 03.11.2004
Beiträge: 828
Wohnort: München
|
| MI Verfasst am: 05. Mai 2009 21:04 Titel: |
|
|
Naja, ein Kugelkondensator besteht ja aus zwei konzentrischen, ineinanderliegenden Hohlkugeln. Die Spannung zwischen den Kondensatorplatten ist also gleich dem Potentialunterschied zwischen der inneren Kugeloberfläche (bei r) und der äußeren (bei unendlich).
Dazu dann folgende Überlegung:
Welches Feld wirkt im Inneren des Kondensators?
Wie ist die Spannung zwischen den Platten?
Wie kannst du daraus die Kapazität berechnen.
Gruß
MI |
|
|
franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
|
| franz Verfasst am: 05. Mai 2009 21:28 Titel: |
|
|
Wieso kommt es zur Schwingung? 
Gruß F. |
|
|
bottom
Anmeldungsdatum: 04.02.2009
Beiträge: 333
Wohnort: Kiel
|
| bottom Verfasst am: 05. Mai 2009 21:55 Titel: |
|
|
ich gehe davon aus, dass es sich um folgenden versuch handelt:
die kupferkugel hängt zwischen den platten eines plattenkondensators. sie wird nun von hand ausgelenkt, so dass sie eine der platten berührt. dadurch wird sie geladen und von der platte abgestoßen und schwingt gegen die andere platte... usw.
habt ihr zufällig zu der periode auch noch den strom gemessen, der "fließt", sprich von der kugel transportiert wird? das macht die berechnung noch leichter.
ansonsten müsstest du über die ladung die die kugel "transportiert" die kraft die die kugel im feld zwischen den platten erfährt berechnen können und darüber dann die schwingungsdauer
_________________
 |
|
|
franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
|
| franz Verfasst am: 05. Mai 2009 22:04 Titel: |
|
|
| bottom hat Folgendes geschrieben: | | so dass sie eine der platten berührt. dadurch wird sie geladen und von der platte abgestoßen und schwingt gegen die andere platte... |
... und entlädt sich wieder? Vielleicht - vielleicht auch nicht.
Und selbst eine Ladung vorausgesetzt: Warum Schwingung?
Läßt sich die Sachlage präzisieren?
mfG F.
PS Habe übrigens eine alte Olympiadeaufgabe: Kleine geladene zwischen zwei größeren Ladungen ... Schwingung unter Einfluß des Schwerefeldes. |
|
|
bottom
Anmeldungsdatum: 04.02.2009
Beiträge: 333
Wohnort: Kiel
|
| bottom Verfasst am: 05. Mai 2009 22:08 Titel: |
|
|
| franz hat Folgendes geschrieben: | | bottom hat Folgendes geschrieben: | | so dass sie eine der platten berührt. dadurch wird sie geladen und von der platte abgestoßen und schwingt gegen die andere platte... |
... und entlädt sich wieder? Vielleicht - vielleicht auch nicht.
|
... und entlädt sich wieder, wird neu geladen (umgepolt), wieder abgestoßen, an der anderen platte wieder umgepolt, usw.
ich kenne den versuch, er funktioniert 
ich kenne das ganze aber mit einem graphit beschichteten tischtennisball.
_________________
|
|
|
MI
Anmeldungsdatum: 03.11.2004
Beiträge: 828
Wohnort: München
|
| MI Verfasst am: 05. Mai 2009 22:11 Titel: |
|
|
Ja - hier ist's halt ne Kupferkugel, anhand deren Abmessungen du sicherlich erkennst, dass vermutlich nichts gemessen worden ist - damit ist die Aufgabe vollständig  .
Gruß
MI |
|
|
bottom
Anmeldungsdatum: 04.02.2009
Beiträge: 333
Wohnort: Kiel
|
| bottom Verfasst am: 05. Mai 2009 22:14 Titel: |
|
|
| MI hat Folgendes geschrieben: | | anhand deren Abmessungen du sicherlich erkennst, dass vermutlich nichts gemessen worden ist - damit ist die Aufgabe vollständig . |
sry, steh gerade auf dem schlauch. was meinst du?
_________________
|
|
|
MI
Anmeldungsdatum: 03.11.2004
Beiträge: 828
Wohnort: München
|
| MI Verfasst am: 05. Mai 2009 22:20 Titel: |
|
|
Naja, die Kugel hat einen Durchmesser von 2mm und schwingt zwischen einer Platte mit einem Abstand von 1cm an einem Seil von 1m Länge. Und das ganze muss im Vakuum durchgeführt werden.
Da wird das messen relativ schwierig. Wenn man so etwas als Experiment macht, würde man vermutlich etwas größere Abmessungen bevorzugen.
Aber wie auch immer, da ich die Aufgabe kenne, kann ich dir SAGEN, dass da nichts gemessen worden ist.
Gruß
MI |
|
|
franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
|
| franz Verfasst am: 05. Mai 2009 22:40 Titel: |
|
|
Mal so ins blaue: Passiert vielleicht eine skzessive Entladung der Platten entsprecheden der Kugelkapazität?
mfG Franz |
|
|
bottom
Anmeldungsdatum: 04.02.2009
Beiträge: 333
Wohnort: Kiel
|
| bottom Verfasst am: 05. Mai 2009 23:21 Titel: |
|
|
| franz hat Folgendes geschrieben: | Mal so ins blaue: Passiert vielleicht eine skzessive Entladung der Platten entsprecheden der Kugelkapazität?
mfG Franz |
vorrausgesetzt der plattenkondensator ist von der spannungsquelle abgeklemmt - ja.
es werden ladungen über die kugel von der einen platte zur anderen transportiert.
du kennst den versuch echt nicht? ich dachte dass wäre son absoluter standard schulversuch.
_________________
|
|
|
franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
|
| franz Verfasst am: 06. Mai 2009 00:14 Titel: |
|
|
 |
|
|
|
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
