Elektron im Plattenkondensator

Acacia · Gast

Meine Frage:
Hallo, wir haben eine Hausaufgabe aufbekommen und ich bin mir bei meiner Lösung nicht ganz sicher. Hier mal die Aufgabe:

Ein Elektron fliegt mit der Geschwindigkeit v = 2*10^6 m/s mittig durch einen Kondensator mit Abstand d = 0,05m und Länge l = 0,2m. Der Kondensator ist an eine Spannungsquelle mit U=1000V angeschlossen.
a.) Berechnen Sie, ob das Elektron das Ende des Kondensators erreicht
b.) Berechnen Sie die Geschwindigkeit, die das Elektron haben müsste, um den Kondensator gerade verlassen zu können und die dazu notwendige Beschleunigungsspannung.

Meine Ideen:
Also, bei der a.) bin ich wie folgt vor gegangen:

Die zeit, die das Elektron im Kondensator verbring ist gleich:

t= v/l = 0,2m / (2*10^6 m/s) = 10^-7 s

für die elektrische Feldstärke gilt:

E = U/d = 1000V / 0,05m = 20000 N/C

E*q = F = 3,204*10^-15 N

F = ma <=> a = F/m = 3,52* 10^15 m/s²

damit erfährt das Elektron eine Beschl. a genau t Sekunden lang, der zurückgelegte weg ist dann:

s = 0,5 a t² = 17,58m

kann das sein? das Ergebnis liegt ja überhaupt nicht im Erwartungsbereich!

Bei der b.) weiß ich nicht, wieso man die Beschleunigungsspannung ändern muss, wenn man schon die Geschwindigkeit gefunden hat, mit der das Teilchen so gerade passieren würde.

Danke im Vorraus!

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Hi,

es handelt sich bei der Bewegung des Elektrons um den waagerechten Wurf.

eva1 · Anmeldungsdatum: 06.10.2010 Beiträge: 532

a) schaut gut aus

b) Was hast du denn als Geschwindigkeit heraus?
Die Beschleunigungsspannung ist ja die Spannung, die benoetigt wird um das Elektron auf diese Geschwindigkeit zu bringen.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Hallo Acacia!

Auch bei mir sind es rund 17,6 m Ablenkung. Das Elekron wird also im Kondensator "gefangen".
Bei b) kommt ein neues Gerät ins Spiel: Ein Kondensator zur Beschleunigung der Elektronen auf die gewünschte Start - Geschwindigkeit.

Acacia · Gast

hey, danke für eure schnellen Anworten smile

ok, ich wüsste auch nicht, was ich bei der a) falsch gemacht haben sollte, nur kam mir das ergebnis so größenordnungsmäßig unpassend vor.

zur b), also das Elektron wird durch einen Kondensator davor beschleunigt? wie lange wird es denn beschleunigt? von anfang bis Ende des ablenkungskondensators? und hat es die Anfangsgeschwindigkeit 2*10^6 m/s?

Gruß Acacia smile

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Acacia · Gast