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Elektron im Plattenkondensator berechnen
 
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MF
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Beitrag MF Verfasst am: 06. März 2011 19:17    Titel: Elektron im Plattenkondensator berechnen Antworten mit Zitat

Hallo,
ich bitte um Hilfe bei folgender Aufg.:
Ein Elektron tritt befindet sich 1,82 ns (1,82x10^(-9) sec) in einem Kondensator.
U=80V
d=1,5cm

Welche Strecke legt es seitwärs zurück?

Mein Ansatz:
E=U/d
E=80/0,015
E=5333,33 nm

a=E/m

s=0,5*a*t²
s=0,5*(E/m)*t²

Nur das was bei rauskomt glaub ich nicht. grübelnd

Vllt kann mir ja jemand helfen.

Danke!
planck1858



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Beitrag planck1858 Verfasst am: 06. März 2011 19:23    Titel: Antworten mit Zitat

Hi,

trifft das Elektron in den Plattenkondensator ein, so wird es beschleunigt.



Die Strecke berechnet sich aus:



Daraus folgt, dass:



Also ich komme da auf einen Wert von 0,0218m.

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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)

"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman)


Zuletzt bearbeitet von planck1858 am 06. März 2011 20:21, insgesamt 3-mal bearbeitet
MF
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Beitrag MF Verfasst am: 06. März 2011 19:47    Titel: Antworten mit Zitat

Das kann nicht sein.
Also ich sollte vllt sagen dass es durch den Kondensator parallel zu den Platten durchfliegt aber das ist ja eigentlich für die Aufgabe egal.
Das ganze Spielt in einer Braunschen Röhre, kann sich um max 2cm handeln.
MF
Gast





Beitrag MF Verfasst am: 06. März 2011 19:55    Titel: Antworten mit Zitat

Hier nochmal die Aufgabe im größeren Ausschnitt:
Das Elektron trifft in den Plattenkondensator mit 11,1x10^6 m/s ein.
Auf dem Kondensator mit den Plattenabstand von 1.5cm liegt eine Spannung von 80V.
Die Frage ist halt wie weit der jetzt seitlich abgelenkt wird.

Aber danke bis jetzt für deine Hilfe!
planck1858



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Beitrag planck1858 Verfasst am: 06. März 2011 20:00    Titel: Antworten mit Zitat

So,

habe mir meine Rechnung nochmal angeschaut und mir war aufgefallen, dass ich die Zeit t nicht quadriert hatte.

Hinzu kommen zu diesem Wert dann natürlich noch die Anhabe, die du oben im ersten beitrag nicht gemacht hattest, dass das Elektron ja shcon eine Anfangsgeschwindigkeit besitzt.

Der Wert, der am Ende herauskommt, habe ich oben nochmal hingeschrieben.

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MF
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Beitrag MF Verfasst am: 06. März 2011 20:12    Titel: Antworten mit Zitat

Ach das ist mir auch nicht aufgefallen.

Ja die Anfangsgeschwindigkeit ist ja egal, es trifft ja wie gesagt parallel zu den Platten ein. Dadurch entsteht ja die begrenze Zeit die es sich dazwischen befindet.
Also es fliegt da rein und wird von seiner Bahn im 90° Winkel abgelenkt. Die Frage ist wie weit.


Nach meinem Empfinden fehlt da ja noch ne Wurzel irgetwie aber ich versteh auch deine Rechnung nicht so ganz.^^
franz



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Beitrag franz Verfasst am: 06. März 2011 20:31    Titel: Antworten mit Zitat

Die Formel zur Ablenkung steht ja schon oben, a la Fallgesetz. Man muß nur aus der Kondensatorgröße und der Eintrittsgeschwindigkeit noch die "innere" Flugzeit bestimmen und einsetzen.
MF
Gast





Beitrag MF Verfasst am: 06. März 2011 20:45    Titel: Antworten mit Zitat

Die hatte ich ja eigentlich so ähnlich

Nur steht da jetzt v*t ganz am anfang.
Warum t? Also v ist ja in meinem Fall 0 da die Bewegung Parallel zu den Platten und damit zu a abläuft.
planck1858



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Beitrag planck1858 Verfasst am: 06. März 2011 20:48    Titel: Antworten mit Zitat

Das Elektron besitzt ja schon eine gewisse Anfangsgeschwindigkeit.

Zusätzlich wird es aber noch beschleunigt!

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Beitrag MF Verfasst am: 06. März 2011 20:51    Titel: Antworten mit Zitat

Also ich kommem da einfach auf kein Logisches Ergebniss, worauf kommt ihr denn da?
Das kann ja nicht um ein paar tausend Meter abgelekt werden, immerhinn befinden wir uns in einem Fernseher.

Ist d=1.5 überhaupt richtig oder muss ich mit d=0,75 rechnen wenn das Elektron mittig auftrifft?

Hier nochmal der Übersicht habler die Daten:
Plattenabstand: 1,5cm
U=80v
t=1,82 ns
Masse Elektron: 9,1*10^(-31) kg
Ladung Elektron: 1,6*10^(-19) q[/u]
MF
Gast





Beitrag MF Verfasst am: 06. März 2011 20:53    Titel: Antworten mit Zitat

@planck1858: hats doch aber nicht.
Das Fliegt da durch den Kondensator aber in die Richtung in die es abgelekt wird ist v=0.
planck1858



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Beitrag planck1858 Verfasst am: 06. März 2011 20:54    Titel: Antworten mit Zitat

Schreib doch einfach einmal die Aufgabenstellung so auf, wie sie in deinen Unterlagen vorkommt, damit kann man als Hilfesteller/in immer am meisten anfangen.
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Beitrag MF Verfasst am: 06. März 2011 21:05    Titel: Antworten mit Zitat

Da mal als Bild:
Aufg.: 3c
http://www.suckmypic.net/9737/b358fbf4.jpg
Was oben Fehlt:
350v an der Anode
Strecken:
Ablenkplatte-Anode: 2,5cm
Ablenkplatte länge: 2cm
Abstand: 1.5cm[/img]
planck1858



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Beitrag planck1858 Verfasst am: 06. März 2011 21:11    Titel: Antworten mit Zitat

So, das sieht ja shconmal ganz gut aus!

Ich würde dir jetzt erstmal empfehlen eine allgemeine Formel für die Bewegung des Elektrons herzuleiten.

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Beitrag MF Verfasst am: 06. März 2011 21:20    Titel: Antworten mit Zitat

Ist das nich das was ich oben gemacht/versucht hab?

E=U/d
a=E/m
t=s_{x} /v

s=0,5*a*t²
s=0,5*(E/m)*t²

Also:


Hab grad mal jemanden aus meiner Klasse gefragt; 5,3 x 10 ^6 soll rauskommen


Zuletzt bearbeitet von MF am 06. März 2011 21:27, insgesamt 5-mal bearbeitet
planck1858



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Beitrag planck1858 Verfasst am: 06. März 2011 21:24    Titel: Antworten mit Zitat

Das stimmt so nicht!






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Beitrag franz Verfasst am: 06. März 2011 21:35    Titel: Antworten mit Zitat

Oben hatte ich Quatsch geschrieben; die Durchlaufzeit ist ja gegeben.
MF hat Folgendes geschrieben:
a=E/m
überprüfen!
MF



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Beitrag MF Verfasst am: 06. März 2011 21:46    Titel: Antworten mit Zitat

Achso, also hatte ich F falsch.

E=U/d
F=E*e
a=F/m
t=s_{x} /v

s=0,5*a*t²
s=0,5*(F/m)*t²

Also:


Aber da kommt immernoch das Falsche raus.
Vllt bin ich mittlerweile zu müde...

Meine Frage war nebenbei ja noch: Muss ich d=0,015 oder 0,0075 wählen?
Meine Physiklehrerin meine das 2. da das Elektron mittig in den Kondensator treffe aber das war für mich nicht ganz nachvollziehbar.
planck1858



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Beitrag planck1858 Verfasst am: 06. März 2011 21:48    Titel: Antworten mit Zitat

Oder meinst du sowas hier?


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Beitrag franz Verfasst am: 06. März 2011 21:58    Titel: Antworten mit Zitat

MF hat Folgendes geschrieben:
s=0,5*(F/m)*t²
ja und weiter ...
Und planck: Weder v_0 noch x sind bekannt, jedoch t!


Zuletzt bearbeitet von franz am 06. März 2011 21:59, insgesamt einmal bearbeitet
MF



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Beitrag MF Verfasst am: 06. März 2011 21:59    Titel: Antworten mit Zitat

Ich weis erlich gesagt mittlerweile überhaupt nich mehr was ich meine...
Kannst mir nich ma irgetwie nen Lösungsansatz geben, als ich mit der Aufgabe angefangen hab hatte ich noch gedacht ich steig da gut durch, dann dacht ich n kleiner Fehler mittlerweile blick ich ganichts mehr...

€dit:
Und weiter...
s=0,5*(F/m)*t² dann wie darunter in Latex steht und damit müsste das aus meier Sicht eigentlich passen - tuts aber nich.. wie gesagt.


Zuletzt bearbeitet von MF am 06. März 2011 22:00, insgesamt einmal bearbeitet
franz



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Beitrag franz Verfasst am: 06. März 2011 22:00    Titel: Antworten mit Zitat

RESET





Einsetzen und zusammenfassen; t ist gegeben.
MF



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Beitrag MF Verfasst am: 06. März 2011 22:11    Titel: Antworten mit Zitat

dürft ich fragen was du da raus hast - ich bekomme nämlich nur scheiße raus.
Ich komm mir grad selbst ziemlich dämlich vor...

Und ist d denn jetzt 0,015 oder 0,0075?
franz



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Beitrag franz Verfasst am: 06. März 2011 22:36    Titel: Antworten mit Zitat

Wie sieht Deine fertige Lösungsformel aus?
Was hast Du raus?
d steht ganz ganz oben.
MF



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Beitrag MF Verfasst am: 06. März 2011 22:43    Titel: Antworten mit Zitat



Lösung war viel zu hoch auf jeden Fall.

d find ich nich.^^
franz



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Beitrag franz Verfasst am: 06. März 2011 22:52    Titel: Re: Elektron im Plattenkondensator berechnen Antworten mit Zitat

MF hat Folgendes geschrieben:
d=1,5cm

Thumbs up!
planck1858



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Beitrag planck1858 Verfasst am: 06. März 2011 23:03    Titel: Antworten mit Zitat

So, dabei musst du aber nun die Einheiten beachten!

Du musst z.B. die 1,5cm in m unrechnen, bevor du sie in die Gleichung einsetzt.

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Beitrag MF Verfasst am: 06. März 2011 23:03    Titel: Antworten mit Zitat

Gut, ich danke euch - dann kann ich ja jetzt schlafen gehtn Big Laugh

Dass ich d in m umrechnen muss is mir klar.
Nur weil meine Physiklehrerin (die selber keine Ahnung hat weswegen man ihr nichts glauben darf) meinte man muss die 1.5 durch 2 teilen da das Elektron in der mitte eintrifft.

Ich guck mir das dann morgen nochmal genau an! Big Laugh


Zuletzt bearbeitet von MF am 06. März 2011 23:04, insgesamt einmal bearbeitet
planck1858



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Beitrag planck1858 Verfasst am: 06. März 2011 23:04    Titel: Antworten mit Zitat

Auf was für eine Lösung bist du denn jetzt gekommen?
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Beitrag MF Verfasst am: 06. März 2011 23:07    Titel: Antworten mit Zitat

Hab jetzt 2,37mm
Das is zwar nich das was bei rauskommen soll aber für mich plausiebel und das was rauskommen soll ist halt mit 0,0075 gerechnet.
planck1858



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Beitrag planck1858 Verfasst am: 06. März 2011 23:13    Titel: Antworten mit Zitat

Hast du denn schon einen Lösungsweg, bzw. eine Lösungsrechnung gegeben?
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Beitrag MF Verfasst am: 06. März 2011 23:22    Titel: Antworten mit Zitat

Ne hab ich nicht.
planck1858



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Beitrag planck1858 Verfasst am: 07. März 2011 00:26    Titel: Antworten mit Zitat

Naja, dann mal gute Nacht.
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Beitrag franz Verfasst am: 07. März 2011 01:31    Titel: Antworten mit Zitat

MF hat Folgendes geschrieben:
Nur weil meine Physiklehrerin (die selber keine Ahnung hat weswegen man ihr nichts glauben darf) meinte man muss die 1.5 durch 2 teilen da das Elektron in der mitte eintrifft.

Wir werden hier keine fremden Personen beurteilen, insbesondere in Hinblick auf die vielfältigen Möglichkeiten von Mißverständnissen und auch von persönlichen Dissonanzen. Davon unabhängig ist eine konstruktive Kontrolle typisch für die Arbeit in der Physik, die letztendlich nicht auf Autorität beruht. Ich würde entsprechende Mitarbeit belobigen.

Und zur zur Sache: Für die querwirkende Kraft F auf das Elektron ist die elektrische Feldstärke E an dieser Stelle zuständig , welche man bei homogenen Feldern im Plattenkondensator durch ermittelt. Man hat ja vermutlich nur die Spannung U zwischen den Platten im Abstand d.
planck1858



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Beitrag planck1858 Verfasst am: 07. März 2011 11:05    Titel: Antworten mit Zitat

Und genauso ist es ja auch.

@Fragesteller: Du hast doch genau diese Angaben gegeben, du brauchst sie doch jetzt nurnoch ordentlich in die Formel einzusetzen und die Aufgabe wäre gelöst. Thumbs up! Achte schön auf die Einheiten, damit kann man auch oft Fehler vermeiden.

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