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wer258
Anmeldungsdatum: 24.10.2016
Beiträge: 40
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 wer258 Verfasst am: 24. Okt 2016 20:22 Titel: Elektron im Plattenkondensator |
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Hey.
Ich brauche Hilfe bei der Aufgabe. Wie löse ich diese Aufgabe?
| Beschreibung: |
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45.5 KB |
| Angeschaut: |
5200 mal |
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Zuletzt bearbeitet von wer258 am 25. Okt 2016 16:09, insgesamt einmal bearbeitet |
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wer258
Anmeldungsdatum: 24.10.2016
Beiträge: 40
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| wer258 Verfasst am: 25. Okt 2016 16:11 Titel: |
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Ich brauche dringend Hilfe...
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 25. Okt 2016 16:28 Titel: |
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Waagrechter Wurf:
und
t in die erste Gleichung einsetzen.
Dabei ist s der anfängliche Abstand des Elektrons von der positiven Platte und a die Beschleunigung mit der das Elektron abgelenkt wird. Die Beschleunigung ergibt sich aus
mit
F = Coulombkraft auf das Elektron
m = Masse des Elektrons
Kommst Du damit weiter?
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wer258
Anmeldungsdatum: 24.10.2016
Beiträge: 40
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| wer258 Verfasst am: 25. Okt 2016 21:17 Titel: |
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Vielen Dank für die Hilfe.
Ich muss F bestimmen oder?
Und was hat das alles mit der Kondensatorspannung zu tun?
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thx2
Gast
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| thx2 Verfasst am: 25. Okt 2016 21:43 Titel: |
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| wer258 hat Folgendes geschrieben: |
Ich muss F bestimmen oder?
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Viel muss man da nicht bestimmen
steht in jeder Formelsammelung
beim Kondensator
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wer258
Anmeldungsdatum: 24.10.2016
Beiträge: 40
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thx2
Gast
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| thx2 Verfasst am: 25. Okt 2016 22:01 Titel: |
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das ist die Basis-Formel
Aber beim Plattenkondensator hast du sehr viele Ladungen
über eine Fläche verteilt.Da muss man integrieren
und dann kommt bei großen Platten mit kleinem Abstand heraus
dass die Kraft auf eine Ladung im Kondensator (weitgehend) konstant ist
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wer258
Anmeldungsdatum: 24.10.2016
Beiträge: 40
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| wer258 Verfasst am: 25. Okt 2016 22:06 Titel: |
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Ich habe das mal probiert:
²}{(5*10^{6} \frac{m}{s})²}=9,5*10^{-3}m )
Stimmt das?
Zuletzt bearbeitet von wer258 am 25. Okt 2016 22:07, insgesamt einmal bearbeitet |
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wer258
Anmeldungsdatum: 24.10.2016
Beiträge: 40
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| wer258 Verfasst am: 25. Okt 2016 22:07 Titel: |
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Vielen Dank für deine Hilfe.
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thx2
Gast
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| thx2 Verfasst am: 25. Okt 2016 22:18 Titel: |
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bei 15V hat man eine Ablenkung von 0.95cm
wenn die Ladung sehr nahe an der negativen Platte in den
Kondensator eintritt muss sie 2cm abgelenkt werden
damit sie den Kondensator nicht verlassen kann
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wer258
Anmeldungsdatum: 24.10.2016
Beiträge: 40
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| wer258 Verfasst am: 25. Okt 2016 22:25 Titel: |
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Vielen Dank für die Hilfe.
Wie kommst du auf die 2cm?
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thx2
Gast
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| thx2 Verfasst am: 25. Okt 2016 22:35 Titel: |
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Das ist der Plattenabstand
das ist die Ablenkung die man braucht wenn die Ladung nahe der
negativen Platten in den Kondensator fliegt
es geht in der Aufgabe doch darum,dass die Ladung den Kondensator nicht verlassen
kann
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wer258
Anmeldungsdatum: 24.10.2016
Beiträge: 40
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| wer258 Verfasst am: 25. Okt 2016 22:40 Titel: |
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Vielen Dank für die Hilfe.
Woher weiß man, dass es um nahe der negative Platte geht?
Wieso nicht der positiven Platte?
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wer258
Anmeldungsdatum: 24.10.2016
Beiträge: 40
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| wer258 Verfasst am: 25. Okt 2016 22:50 Titel: |
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Und jetzt muss ich doch die Spannung bestimmen oder?
²}= 15 V )
Zuletzt bearbeitet von wer258 am 25. Okt 2016 23:07, insgesamt 3-mal bearbeitet |
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thx2
Gast
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| thx2 Verfasst am: 25. Okt 2016 23:00 Titel: |
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| wer258 hat Folgendes geschrieben: |
Woher weiß man, dass es um nahe der negative Platte geht?
Wieso nicht der positiven Platte? |
Weil das Elektron zur positiven Platte hingezogen wird
würde das Elektron nahe der positiven Platte in den Kondensator
fliegen (parallel zu den Feldlinien)
bräuchte man kaum Spannung um es auf die Platte abzulenken
Probiers damit
Ich mache für heute Feierabend
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wer258
Anmeldungsdatum: 24.10.2016
Beiträge: 40
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| wer258 Verfasst am: 25. Okt 2016 23:03 Titel: |
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Vielen Dank.
Ich habe einen Fehler bei meinem letzten Beitrag gemacht.
Die neue Lösung beträgt nun U=15 V
Das macht aber keinen Sinn...oder?
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wer258
Anmeldungsdatum: 24.10.2016
Beiträge: 40
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| wer258 Verfasst am: 25. Okt 2016 23:17 Titel: |
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² }{2*9,1094*10^{-31}kg*0,02m*(5*10^{6}kg)² } =9,5*10^{-3}m )
Und nun?
Was mache ich falsch?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 26. Okt 2016 00:15 Titel: |
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@wer258
Du bearbeitest hier eine Frage, die zwar zunächst gestellt war, nach Deinem Edit des Eröffnungsposts aber gar nicht mehr sichtbar war. Nach der im (editierten) Eröffnungspost gestellten Aufgabe geht es um die Mindestspannung, damit das Elektron den Kondensator nicht verlässt, und um die Beantwortung der Frage, ob diese Spannung von Eintrittspunkt des Elektrons in das Feld abhängt.
Wenn Du meinen ersten Beitrag ernst genommen und dann auch dem Hinweis von thx2 gefolgt wärest, der Dich auf die in diesem Thread sichtbare Aufgabenstellung zurück führen wollte, dann könntest Du sofort sagen, dass die Spannung natürlich vom Eintrittspunkt des Elektrons abhängt. Dieser Punkt wird nämlich durch den Abstand s von der positiven Platte beschrieben. Die Größe s wird also im Ergebnis als variable Größe auftauchen. Wenn Du dafür die maximale Entfernung, nämlich s=d einsetzen würdest, dann bekämest Du die absolute Mindestspannung, denn bei dieser Spannung würde für jeden Abstand s<d das Elektron in keinem Fall den Kondensator verlassen können.
Also konzentriere Dich in diesem Thread auf die hier gestellte Aufgabe, und diskutiere alle anderen eventuellen (Zusatz-)Aufgaben in einem separaten Thread.
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wer258
Anmeldungsdatum: 24.10.2016
Beiträge: 40
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| wer258 Verfasst am: 26. Okt 2016 14:57 Titel: |
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Vielen Dank für die Hilfe.
Ich habe eigentlich nur vor diese Aufgabe zu lösen, die ich oben nach dem Editieren gestellt habe.
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Zurürck zur Aufgabe:
Vielleicht könnt ihr mir weiter helfen.
Was ich bis jetzt unter anderem weiß:
s=9,5*10^(-3) m
Die Spannung ist abhängig vom Eintri. des Elektrons.
Wie bestimme ich nun die Spannung?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 26. Okt 2016 15:51 Titel: |
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| wer258 hat Folgendes geschrieben: | | Ich habe eigentlich nur vor diese Aufgabe zu lösen, die ich oben nach dem Editieren gestellt habe. |
Und was hat dann das Folgende damit zu tun?
| wer258 hat Folgendes geschrieben: | Was ich bis jetzt unter anderem weiß:
s=9,5*10^(-3) m |
In der Aufgabe, die Du angeblich nur noch lösen willst, ist gar nicht nach einer Strecke gefragt, sondern nach einer Spannung. Was für eine Strecke soll das überhaupt sein? Wenn ich mich recht erinnere, soll sie irgendwie in Verbindung stehen mit einer vorgegebenen Spannung von 15V. Diese 15V sind aber überhaupt nicht Bestandteil dieser Aufgabe. Vergiss also die 9,5mm. Die Strecke s in den Formeln von thx2 und mir ist die Anfangsentfernung des Elektrons von der positiven Platte, wie ich Dir von Anfang an gesagt habe. Und wieso soll die gerade 9,5mm sein? Die ist doch frei wählbar. Sie kann minimal Null oder maximal 2cm sein. Aber das habe ich Dir auch bereits gesagt. Lies Dir meinen vorigen Beitrag nochmal durch.
| wer258 hat Folgendes geschrieben: | | Die Spannung ist abhängig vom Eintri. des Elektrons. |
Woher weißt Du das? Nur weil ich das gesagt habe?
| wer258 hat Folgendes geschrieben: | | Wie bestimme ich nun die Spannung? |
Den Weg habe ich Dir in meinem ersten Beitrag bereits genannt. Und thx2 hat Dir sogar die Formel dazu geliefert. Ein bisschen solltest Du schon auf die Hilfen eingehen, die Dir hier angeboten werden. Wenn Du Verständnisschwierigkeiten damit hast, solltest Du ganz konkrete Fragen zu den Punkten stellen, die Dir unklar oder nicht verständlich sind.
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wer258
Anmeldungsdatum: 24.10.2016
Beiträge: 40
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| wer258 Verfasst am: 26. Okt 2016 17:16 Titel: |
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Muss ich diese Formel jetzt nach U umformen?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 26. Okt 2016 18:01 Titel: |
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| wer258 hat Folgendes geschrieben: | Muss ich diese Formel jetzt nach U umformen?
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Wenn Du U bestimmen willst, musst Du das wohl tun.
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wer258
Anmeldungsdatum: 24.10.2016
Beiträge: 40
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| wer258 Verfasst am: 26. Okt 2016 19:07 Titel: |
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Ich habe dazu eine Frage, was setzte ich für s ein?
Du meintest doch, dass frei wählbar sei, aber dann gibt es doch viele Lösungsmöglichkeiten oder nicht?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 26. Okt 2016 19:45 Titel: |
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| wer258 hat Folgendes geschrieben: | Ich habe dazu eine Frage, was setzte ich für s ein?
Du meintest doch, dass frei wählbar sei, aber dann gibt es doch viele Lösungsmöglichkeiten oder nicht? |
So ist es. Daran siehst Du, dass die Spannung vom Eintrittspunkt abhängt. Denn s ist, wie bereits mehrfach gesagt, der Abstand von der positiven Platte beim Eintritt des Elektrons in den Kondensator. Wenn Du jetzt die Mindestspannung bestimmen willst, bei der das Elektron - unabhängig vom Eintrittspunkt - den Kondensator nicht verlassen kann (weil es vorher schon auf die positive Platte prallt), musst Du natürlich den maximal möglichen Abstand s einsetzen. Aber auch das ist Dir bereits gesagt worden.
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wer258
Anmeldungsdatum: 24.10.2016
Beiträge: 40
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| wer258 Verfasst am: 26. Okt 2016 20:42 Titel: |
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Vielen Dank für die Hilfe.
²*0,02m }{(0,06m)²*1,6022*10^{-19}C }=31,59V )
Stimmt das Ergebnis?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 26. Okt 2016 21:34 Titel: |
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| wer258 hat Folgendes geschrieben: | | Stimmt das Ergebnis? |
Ja. Und jetzt könntest Du, wenn Du denn wolltest, den restlichen Teil der ursprünglichen Aufgabe angehen und würdest nicht mehr Gefahr laufen, die unterschiedlichen Aufgabenteile zu vermischen.
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wer258
Anmeldungsdatum: 24.10.2016
Beiträge: 40
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| wer258 Verfasst am: 26. Okt 2016 22:01 Titel: |
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Vielen Dank.
Meinst du, dass ich die andere Aufgabe nochmal mit Lösung schicke?
Also die ursprüngliche...?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 27. Okt 2016 00:09 Titel: |
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| wer258 hat Folgendes geschrieben: | Vielen Dank.
Meinst du, dass ich die andere Aufgabe nochmal mit Lösung schicke?
Also die ursprüngliche...? |
Das hängt nicht von mir ab. Das ist Deine Entscheidung.
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wer258
Anmeldungsdatum: 24.10.2016
Beiträge: 40
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thx2
Gast
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| thx2 Verfasst am: 27. Okt 2016 17:50 Titel: |
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Das Ergebnis stimmt
Für Fortgeschrittene
Jetzt kann man nicht nur den Eintrittsort sondern
auch noch den Eintrittswinkel des Elektrons ändern
Aber welcher Spannung kann das Elektron
jetzt den Kondensator nicht mehr verlassen?
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wer258
Anmeldungsdatum: 24.10.2016
Beiträge: 40
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| wer258 Verfasst am: 27. Okt 2016 21:10 Titel: |
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Vielen Dank.
Ich habe für die andere Aufgabe einen anderen Lösungweg bzw. Formel gefunden. Das geht auch so oder?
²}=31,59V )
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thx2
Gast
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| thx2 Verfasst am: 27. Okt 2016 21:28 Titel: |
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Diese beiden Formel sind gleichwertig
U_A ist die Spannung um das Elektron auf die gegebene Geschwindigkeit zu beschleunigen
Einfach einsetzen
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wer258
Anmeldungsdatum: 24.10.2016
Beiträge: 40
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| wer258 Verfasst am: 27. Okt 2016 22:06 Titel: |
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Vielen Dank für die Hilfe
Der rechte Teil ist doch die kinetische Energie oder?
Was ist dann der linke Teil?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 28. Okt 2016 09:27 Titel: |
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| wer258 hat Folgendes geschrieben: | Der rechte Teil ist doch die kinetische Energie oder?
Was ist dann der linke Teil? |
Natürlich die potentielle Energie. Immerhin ist UA die Potentialdifferenz, die von dem Elektron während der Beschleunigungsphase durchschritten wird.
Übrigens: Wie bist Du eigentlich auf die Formel zur Bestimmung von y2 gekommen? Oder hast Du die nur irgendwo abgeschrieben?
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wer258
Anmeldungsdatum: 24.10.2016
Beiträge: 40
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| wer258 Verfasst am: 28. Okt 2016 12:06 Titel: |
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Vielen Dank.
Die Formel hatte ich in der Schule.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 28. Okt 2016 12:16 Titel: |
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| wer258 hat Folgendes geschrieben: | | Die Formel hatte ich in der Schule. |
Und wie habt ihr sie da hergeleitet? Immerhin enthält sie die Spannung UA, die in der vorliegenden Aufgabe gar nicht gegeben ist. Stattdessen ist - sehr viel einfacher - die Eintritssgeschwindigkeit gegeben. Entscheidend ist doch zu verstehen, warum die Tangente an die Flugbahn des Elektrons im Austritsspunkt die (gedachte) horizontale Flugbahn an der Stelle l/2 schneidet.
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wer258
Anmeldungsdatum: 24.10.2016
Beiträge: 40
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| wer258 Verfasst am: 28. Okt 2016 21:54 Titel: |
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Damit berechnet man  .
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 28. Okt 2016 23:37 Titel: |
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Ich hatte ja nicht nach der Formel für UA gefragt (das ist nur ein Umweg), sondern nach der für y2, diese hier
| wer258 hat Folgendes geschrieben: | ...
<br />
) |
Irgendwie muss ihre Richtigkeit doch begründet werden können. Aber gut, Du hast die Aufgabe ja richtig gelöst, also sollte man es dabei bewenden lassen. Ich wollte eigentlich nur davor warnen, Formeln zu verwenden, ohne sie verstanden zu haben.
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