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Nachricht |
Traveler
Gast
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 Traveler Verfasst am: 12. Aug 2018 18:33 Titel: Ladung am Plattenkondensator |
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Meine Frage:
Hallo
Ich komme bei folgender Aufgabe nicht weiter:
Ein 300g Klotz (nicht leitend) liegt auf einer schiefen Ebene. Er sei mit einem Plattenkondensator mit Abstand d = 0.001m und runden Platten mit Durchmesser 0.2m verbunden.Dielektrizitätszahl = 1.
- Welche Ladung muss am Plattenkondensator liegen, damit der Klotz angehoben werden kann?
Meine Ideen:
Mein Ansatz wäre nun die Hangabtriebskraft = der Kraft des Plattenkondensators zu setzen also:
F(hang)=F(plattenk.) wobei
F(hang)=sin(a) * Fg) = 1811N ist.
F(hang) = 0.5*?*E^2*A
Nun fehlt mir jedoch das Elektriche Feld. Ich weiss ja weder q noch U noch F.
Ich könnte evt. noch die Kapazität berechnen & dann mit Q=C*U was anfangen? Komme echt nicht weiter.
Vielen dank für jede hilfe!
Liebe Grüsse  |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 13. Aug 2018 01:44 Titel: |
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| Traveler hat Folgendes geschrieben: | | F(hang)=sin(a) * Fg) = 1811N ist. |
Das kann auf gar keinen Fall sein. Abgesehen davon, dass Du den Neigungswinkel der schiefen Ebene verschwiegen hast (ich nehme an, dass der zu 38° gegeben ist), kann die Hangabtriebskraft nicht über 600-mal so groß sein wie die Gewichtskraft des Klotzes. Ich vermute mal, dass Du für die Masse des Klotzes 300kg anstelle von 300g angenommen, Dich also um den Faktor 1000 verrechnet hast.
| Traveler hat Folgendes geschrieben: | | F(hang) = 0.5*?*E^2*A |
Das Fragezeichen soll vermutlich  heißen.
Bedenke, dass
und
| Traveler hat Folgendes geschrieben: | | Ich könnte evt. noch die Kapazität berechnen & dann mit Q=C*U was anfangen? |
Auch das könntest Du machen. Das liefe auf dasselbe raus. |
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Traveler
Gast
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| Traveler Verfasst am: 13. Aug 2018 13:44 Titel: |
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Danke Dir!!!
| Zitat: | | vermute mal, dass Du für die Masse des Klotzes 300kg anstelle von 300g angenommen. |
Oh ja, die Hangneigung ist irgendwie abhanden gekommen und ja ich habe mit 300kg gerechnet 
Stimmt somit  oder habe ich da schon wieder was falsch gemacht. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 13. Aug 2018 15:47 Titel: |
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| Traveler hat Folgendes geschrieben: | ...
Oh ja, die Hangneigung ist irgendwie abhanden gekommen ... |
Wie groß ist sie denn jetzt tatsächlich? Lag ich mit 38° richtig? Denn dafür würde sich ein ganz glatter Wert für die Ladung ergeben.
| Traveler hat Folgendes geschrieben: | | Stimmt somit oder habe ich da schon wieder was falsch gemacht. |
Ja, da hast Du wieder was falsch gemacht, hast nämlich die Permittivität vergessen. Das hättest Du an der Einheit erkennen können. Irgendwie hast Du die Permittivitätszahl mit der Permittivitätskonstante verwechselt. Erinnere Dich an das, was Du sicherlich gelernt hast, jedenfalls gelernt haben müsstest, dass nämlich Permittivität gleich Permittivitätskonstante (=absolute Permittivität) mal Permittivitätszahl (=relative Permittivität)
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Traveler
Gast
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| Traveler Verfasst am: 14. Aug 2018 16:06 Titel: |
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| Zitat: | | Wie groß ist sie denn jetzt tatsächlich? Lag ich mit 38° richtig? |
Ja, 38° ist korrekt
Oh nein, die habe ich fälschlicherweise rausgekürzt 
Naja, Elektrizitätslehre ist nicht gerade meine Stärke.
Also neuer Versuch 
Nur bezweifle ich, dass das korrekt ist. Wenn ich nun die Spannung berechne, wäre die ja im Hochspannungsbereich. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 14. Aug 2018 16:41 Titel: |
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| Traveler hat Folgendes geschrieben: | ...
Naja, Elektrizitätslehre ist nicht gerade meine Stärke.
Also neuer Versuch |
Jetzt hast Du den Faktor 2 unter der Wurzel vergessen und Dich außerdem verrechnet. Denn selbst ohne den Faktor 2 würde was Anderes rauskommen.
| Traveler hat Folgendes geschrieben: | | Nur bezweifle ich, dass das korrekt ist. Wenn ich nun die Spannung berechne, wäre die ja im Hochspannungsbereich. |
Na und? Jede Spannung über 1kV wird als Hochspannung bezeichnet. Aber Du sprichst einen wunden Punkt dieser Aufgabe an: Wenn Das Szenario tasächlich so stimmt, wie von Dir wiedergegeben, würde die Spannung von 3,6kV (Ergebnis bei richtiger Rechnung) die Spannungsfestigkeit des Kondensators übersteigen, die kleiner/gleich 3kV ist (Durchschlagspannung von Luft unter Normaldruck bei 1mm Schlagweite). Die Aufgabe ist also ziemlich unrealistisch. |
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Traveler
Gast
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| Traveler Verfasst am: 14. Aug 2018 17:38 Titel: |
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Endlich habe ich es auch geschafft. 
Danke Dir für die Geduld & die hilfreiche Anmekung zur Spannungsfestigkeit! |
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