Luftballon 500V zur Erde Potenzialanwendung???

thegame · Anmeldungsdatum: 15.09.2009 Beiträge: 19

aufgabe: ein leitend gemachter Luftballon mit 5cm Radius wird gegen die Erde auf 500V aufgeladen und dann von der U-Quelle getrennt.
a) welche ladung trägt er? Welche Energie steckt in seinem Feld?
b) wie ändern sich die Spannung, Feldstärke an der Oberfläche und die Feldenergie wenn man ihn auf den doppelten radius aufbläst?
c) Zwischen Ballon und Erde liegt jetzt ein Elektroskop der Kapazität 5pikofarad. Wie ändert sich die Spannung beim Aufblasen?

Also puh, das is mal ein echter Brummer.

Ich hab mich mal versucht.

Geg. U=500V Ges: Q und gespeicherte Energie
r=5cm=0,05 m

Also ich hab mir erstmal gedacht, dass ich das mit dem Potenzial machen muss.

Hab also dem Erdboden das Potenzial 0 V zugewiesen und dem Luftballon das Potenzial 500 V
So das Problem ist, ich wusste jetzt erstmal nicht weiter, dann habe ich mir gedacht, ein Plattenkondensator kann es nicht sein, also spiegelst du das ganze nochmal, d.h ich einem ´´zweiten Luftballon´´ das Potenzial -500V zugewiesen.

So nun hab ich gedacht, kennst du doch die Gleichung U=4/pi*e0(1/r1/1/r2)

Wieso gibt es denn überhaupt ein r1 und r2??? Es gibt doch nur einen Abstand der Kugeln.

So jetzt ist ja das Problem, dass r den Abstand zum KUGELMITTELPUNKT angibt, also muss ich doch r1-0,05m nehmen um die Höhe rauszubekommen.

Ach ich glaube das ist alles falsch. Bitte Hilfe ^^.

Braino · Anmeldungsdatum: 23.11.2006 Beiträge: 57 Wohnort: Aachen

Ich würde das so sehen: Du hast einen Kugelkondensator, das heißt zwei konzentrische geladene Kugeln. Die Formel für die Kapazität ist damit:

Der innere Kondensator mit R1 ist dein Ballon, der äußere deine Erde. Nun ist deine Erde sehr weit weg, formal schickst du damit

, setzt deine Werte ein und erhältst die Kapazität. Damit kannst du sehr einfach Ladung und Feldenergie ausrechnen. Ich denke, das hilft dir erstmal weiter... Augenzwinkern