Elektrisches Feld: Aufgabe

zion123 · Gast

Meine Frage:
Folgende Aufgabe gilt es zu lösen:
Ein Feld mit E= 180 N/C sei senkrecht zur Erdoberfläche gerichtet
a) Vergleiche die elekrostatisch eKraft auf ein Elektron ( q= -1,6 *10^-19C; m=9,1*10^-31kg) mit der nach unten gerichteten Gewichtskraft und bestimme den Betrag und die Richtung der Beschleunigung, die das Elektron erfährt.

Mein erstes Problem ist der Operator vergleiche, was genau ist damit gemeint?

Hoffe hier einfach ein paar

Meine Ideen:
Hab das jetzt folgendermaßen interpretiert und die elektrostatische Feldkraft per E=F/g berechnet und bekomme für F= 2,88*10^-17N
und bei Gravitationskraft eben m*g würde dann ca.= 8,9*10^-31N ergeben.

Falls das soweit richtig sein sollte weiß ich jetzt aber nichtmehr weiter.
Habe mit den Energieerhaltungssätzen herumprobiert sprich:

1/2mv²=m*g*h und mir überlegt was im Schwerefeld der Erde dem elektr. Feld entspricht aber bin nicht wirklich weitergekommen.

Hoffe hier einfach ein paar Ansätze und Tipps zu bekommen.

Danke im Voraus Gruß smile

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Hi,

ich würde mir erstemal eine Skizze machen!

sniff · Gast

also deinen Ansatz versteh ich nicht ganz (vermutlich Tippfehler bei E=F/g soll E=F/e heißen?).
Die elektrische Kraft ist F=E*e (wie du wahrscheinlich auch gemacht hast) und die Gravitationskraft F=m*g (auch richtig; nur noch mal zum mitschreiben Rock

;-)
Mit dem vergleichen meinen die wahrscheinlich, dass du den Quotienten bilden sollst, damit du siehst, um "wie viel mal größer" das eine als das andere ist. Das faszinierende bei den beiden Kräften ist ja, dass die Gravitation so viel schwächer ist als die elektrische Kraft.

zion123 · Gast

Hey, das mit der Skizze ist ne gute Idee werd ich jetzt mal machen, falls nichts dabei rauskommt meld ich mich nochmals ;D

Und es sollte heißen E=F/q smile

Dann hatte ich zumindest das mit dem Vergleich schonmal richtig, auch wenn ich bishern den Quotient noch nicht gebildet hatte. Dank dir smile

Gruß

zion123 · Gast

Bin jetzt aufjedenfall mal soweit, dass ich einseh das mein Ansatz vorhin vollkommen falsch war und ich die Aufgabe nicht wirklich verstanden habe.
Allerdings komme ich trotz Skizze nicht wirklich weiter :/
Ich würde aufjedenfall mal behaupten, dass die Richtung der Beschleunigung Richtung Erdoberfläche ist ?
Was allerdings genau mit Betrag gemeint ist verstehe ich nicht?

Gruß

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

unknown01 · Anmeldungsdatum: 16.03.2011 Beiträge: 5

Hallo,

Ich klink mich mal ein wenn ich darf.

Ich hab das ein wenig anders verstanden und wüsste gerne wo mein Denkfehler ist.

Laut der Aufgabe muss man ja zunächst das Verhältniss zwischen der Gewichtskraft und der elektrischen Kraft darlegen.

Das verstehe ich noch und würde dort wie schon gesagt den Quotienten von m*g / q*E bilden.

Bei der zweiten Teilaufgabe soll man ja die Beschleunigung a angeben, die ein Elektron der Masse Me und der Ladung e erfährt, wenn auf ihm die Gewichtskraft m*g wie auch die elektrische Kraft q*E wirkt.

GvC, du hast es ja so interpretiert, dass die Kräfte gegeneinander wirken. Aber steht nicht in der Aufgabe "Ein Feld mit E= 180 N/C sei senkrecht zur Erdoberfläche gerichtet" und somit sind die Vektoren der Gewichtskraft wie auch der elektrischen Kraft parallel?

Somit müsste doch folgende Formel gelten:

m*g + q*E = m* a

somit für a=g+q*E/m

Wenn der Richtungsvektor der elektrischen Kraft entgegengesetzt der Gewichtskraft verläuft, dann würde ich das wie folgt interpretieren:

m*g=q*E + m*a was ja deiner Lösung entspricht. Wie ist es nun gemeint?

___________

Könntest du mir auch schreiben, wie du die Gleichungen so sauber hinkriegst?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Die Aufgabenstellung sagt eindeutig

unknown01 · Anmeldungsdatum: 16.03.2011 Beiträge: 5

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Die Hallsonde beschreibt ein vollkommen anderes Szenario als in der ursprünglichen Aufgabenstellung gegeben. Dort war ein äußeres elektrisches Feld vorgegeben, welches die Ursache für die Kraft auf ein Elektron gegen die Feldrichtung ist. Bei der Hallsonde ist das elektrische Feld dagegen die Folge einer Ladungstrennung im magnetischen Feld, in dem sich getrennte Ladungen (ungleiches Vorzeichen) laut Coulomb-Gesetz immer anziehen.