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Nachricht |
der-schueler
Gast
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 der-schueler Verfasst am: 31. Aug 2015 19:30 Titel: Mechanische Arbeit im Plattenkondensator |
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Hallo,
habe folgende Aufgabe:
Ein Plattenkondensator hat die Kapazität C=5nF und Ladung Q=2*10^( - 8 ) C. Bereche die zu verrichtende Arbeit, damit sich der Plattenabstand des Kondensators (b. unveränderter Ladung) verdoppelt.
Meine Idee:
E=0,5 * Q²/C
W= Q * E * s
W_neu = Q * E * 2 * (1)
W_neu = Q * 0,5 * (Q²/C) * 2 * (1)
W_neu = Q³/2*C*2s = ...eingesetzt... = 1,6*10^(-15)
Kann das stimmen? Oder wie macht man das?
Vielen Dank! |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien
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| schnudl Verfasst am: 31. Aug 2015 19:47 Titel: |
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Im Original hat C die Energie
Plattenabstand verdoppelt:
Daher ist die neue Energie
Der Unterschied W'-W wird als mechanische Arbeit hinzugeführt.
_________________
Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 31. Aug 2015 20:14 Titel: |
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Man kann auch folgende Überlegung nutzen - etwas einfacher, als Du es wahrscheinlich gemeint hast:
1. Wegen der konstanten Ladung bleibt die Feldstärke konstant, wenn man die Platten auseinanderzieht.
2. Die Energie steckt komplett in Feld zwischen den Platten, also
3. wird bei doppeltem Abstand die Energie doppelt so groß
Nachdem der Kondensator 40 nJ Energie hat, wird er für das Auseinanderziehen ebenso 40 nJ = 0,35 TeV benötigen.
Übrigens hat dieser Kondensator eine Spannung von Q/C = 4 Volt -
nach dem Auseinanderziehen eben 8 Volt
Deine Überlegung war offenbar, die Ladung im Feld zu bewegen?
W = F*Δs = E * q = U/s * q
_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ
Zuletzt bearbeitet von isi1 am 31. Aug 2015 20:25, insgesamt einmal bearbeitet |
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der-schueler
Gast
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| der-schueler Verfasst am: 31. Aug 2015 20:15 Titel: |
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Also die Kapazität halbiert sich, wenn der Plattenabstand verdoppelt wird?
Somit W' = Q²/C
W' = 8 * 10^(-9)J .
Ist das die Endlösung oder muss noch die Differenz gebildet werden?
VIelen DAnk!! |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
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Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 31. Aug 2015 20:30 Titel: |
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| der-schüler hat Folgendes geschrieben: | Somit W' = Q²/C
W' = 8 * 10^(-9)J . |
Habe ich falsch eingetippt oder Du?
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Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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der-schueler
Gast
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| der-schueler Verfasst am: 31. Aug 2015 20:58 Titel: |
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W' = 8 * 10^(- 8 ) J ? |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 31. Aug 2015 21:01 Titel: |
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Genau, und davon die Hälfte.
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Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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der-schueler
Gast
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| der-schueler Verfasst am: 31. Aug 2015 21:09 Titel: |
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Ich werde es Morgen nochmal neu rechnen, denn deinen vorherigen Beitrag habe ich übersehen. Dann werde ich meine Lösungen posten.
Grüße |
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der-schueler
Gast
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| der-schueler Verfasst am: 01. Sep 2015 11:51 Titel: |
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Also warum nun davon die Hälfte?
Und wieso steht W jetzt für Energie? Ich dachte, das sei das Formelzeichen für die Arbeit. |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 01. Sep 2015 11:55 Titel: |
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| der-schüler hat Folgendes geschrieben: | | Also warum nun davon die Hälfte? |
Wegen der Aufgabenstellung, in der nur nach der zusätzlichen Arbeit gefragt ist und nicht nach der Gesamtenergie. | der-schüler hat Folgendes geschrieben: | | Und wieso steht W jetzt für Energie? Ich dachte, das sei das Formelzeichen für die Arbeit. |
Für die Physiker ist Energie das Gleiche wie Arbeit, während es in der Umgangssprache unterschieden wird: "Der geht vielleicht mit einer riesen Energie an die Arbeit." 
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Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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der-schueler
Gast
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| der-schueler Verfasst am: 01. Sep 2015 17:35 Titel: |
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Arbeit ist das gleiche wie Energie?
Ich dachte, Energie "entsteht"/wird in eine andere Form umgewandet durch Verrichten von Arbeit?
Das heißt die "zu verrichtende Arbeit" in der Aufgabe beträgt 4 * 10^( - 8 ) ?
Aber wieso Durch 2 ? Ich habe vorher doch schon C/2 gerechnet. |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
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| isi1 Verfasst am: 01. Sep 2015 18:14 Titel: |
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| der-schüler hat Folgendes geschrieben: | Arbeit ist das gleiche wie Energie?
Ich dachte, Energie "entsteht"/wird in eine andere Form umgewandet durch Verrichten von Arbeit? |
Mein Bruder sagt immer: Denken ist Glückssache."
Das ist einfach eine Definition der Physik .... weißt schon nach Julius Robert von Mayer: | Zitat: | | Diese Relation besagt, dass Arbeit und Wärme einander äquivalent sind und als verschiedene Energieformen in dem oben genannten, immer gleichen Verhältnis, ineinander übergeführt werden können. Dieser Satz wird als Erster Hauptsatz der Wärmelehre bezeichnet und war der Vorreiter des allgemeinen Energieerhaltungssatzes, den Hermann von Helmholtz 1847 formulierte. |
| der-schüler hat Folgendes geschrieben: | | Das heißt die "zu verrichtende Arbeit" in der Aufgabe beträgt 4 * 10^( - 8 ) ? Aber wieso Durch 2 ? Ich habe vorher doch schon C/2 gerechnet. |
Na ja, ursprünglich waren im C nur 40nJ, nach der Dehnung waren es 80 nJ. Es mussten also lt. Aufgabenstellung 40 nJ geleistet werden, um die Platten auseinanderzuziehen.
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der-schueler
Gast
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| der-schueler Verfasst am: 01. Sep 2015 19:48 Titel: |
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Inordnung, ich habe es kapiert. Besten Dank euch beiden. |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5787
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 03. Sep 2015 14:25 Titel: |
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Ich hab's mal in die Elektrik verschoben. Ich weiß, dass diese Themen oft mehr Mechanik als wirklich Elektrik beinhalten, aber in der Schule läuft es trotzdem eher unter Elektrik, denke ich.
Gruß
Marco |
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