Potentialdifferenz

hyperbel · Gast

Ich habe ein Elektron gegeben mit seiner kinetischen Energie

. Die erste Frage war, wie die Geschwindigkeit des Elektrons vor dem Einfliegen in das elektrische Feld ist. Das habe ich berechnet. Dann war die nächste Frage: "Welche Potentialdifferenz durchläuft das Elektron, wenn es nach dem Verlassen des Feldes die halbe Geschwindigkeit bzw. gerade

hat?"

Also, ich dachte ich berechne zuerst das Poential, da hier

und die potentielle Energie

gleichgroß sind. Aber dann muss ich ja nochmal das Potential berechnen für die Potentialdifferenz, wo

ist. Die Ladung bewegt sich dann ja nicht, also hat es potentielle Energie. Soll ich nun die potentielle Energie berechnen?Denn das Elektron hat ja keine Bewegungsenergie mehr...Aber es fehlen die Angaben für die Berechnung der pot-Energie. Soll ich dann also einfach

einsetzen, und die Potentialdifferenz von

und 0 berechnen?

Bitte helft mir! Die Aufgabe bringt mich durcheinander!

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Was hast du denn eine Formel für die potentielle Energie

im Sinn?

Tipp: Gemeint ist hier ein elektrisches Potential, kein Gravitationspotential.

hyperbel · Gast

hm stimmt hab ich vergessen da kommt ne andere formel ins spiel ich werds erstma selbst nochma versuchen,aber ist diese formel

wir haben Potenzial nciht gemacht, deshalb musste ich mir das selbst raussuceh und weiß nciht ob diese heir richtig ist...

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Deine Formel stimmt und beschreibt die Potentialdifferenz

in einem homogenen elektrischen Feld

zwischen zwei Punkten mit Abstand

voneinander.

Kannst du damit eine Formel für die potentielle Energie finden?

Vielleicht hilft dir da der Tipp: Eine elektrische Potentialdifferenz ist nicht anderes als eine Spannung U.

hyperbel · Gast

das heißt ich berechne die spannung bei v=1/2 und v=0, oder?Aba bei v=0 ist die Spannung doch auch null, oda?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Wie lautet denn nun die Formel für die elektrische potentielle Energie, die du aufstellen oder suchen wolltest?

Welche potentielle Energie

hat denn ein Teilchen mit Ladung q, bevor es die Beschleunigungsspannung U durchläuft?

hyperbel · Gast

für die bewegung eines elektrons gilt:

oder

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Einverstanden smile

Welche Spannung muss das Elektron also durchlaufen, um seine ganze kinetische Energie zu verlieren?

Und welche Spannung muss das Elektron durchlaufen, um die Hälfte seiner Geschwindigkeit zu verlieren?

hyperbel · Gast

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Hm, und was bekommst du heraus, wenn du nicht "sagen" würdest, sondern rechnen?

Du kennst den Wert der kinetischen Energie W_k = 2,5 * 10^{-19} J des Elektrons, und du kennst die Formel für die Energiedifferenz W_p = q*U beim Durchlaufen einer Beschleunigungsspannung U.

Und du weißt, dass die kinetische Energie vorher gleich

ist und die kinetische Energie nachher gleich

.

hyperbel · Gast

ich muss also in

die neuen Geschwindigkeitsangaben eingeben,

berechnen und daraus dann U bestimmen, falls ich dich richtig verstanden habe

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Zeig am besten mal, wie du das dann rechnest, ich glaube, das verstehe ich dann besser als deine Beschreibung in Worten Augenzwinkern

hyperbel · Gast

also:
ich musste ja in der aufgabe davor v berechnen:

In der jetzigen Aufgabe muss ich ja die Spannung mit

bestimmen, also

.

Das setze ich jetzt in

ein, erhalte also:

.

Das Ergebnis

setze ich nun in

ein, sodass cih U erhalte. Das gleiche mache ich mit der zweiten v-angabe und habe am ende meine potenzialdifferenz. So habe ich es nun verstanden. Ich hoffe, du konntest mir folgen^^. Und ich hoffe, dass ich es diesma richtig habe, sonst sehe ich für meine Physik-Zukunft schwarz Hilfe

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Dein Rechenweg ist schon fast ganz richtig smile

Zum einen bin ich mit dem Anfangswert für deine Geschwindigkeit, den du vorher ausgerechnet hast, nicht einverstanden:

Wenn das Elektron am Anfang eine kinetische Energie

hat, dann bekomme ich für seine Anfangsgeschwindigkeit

einen anderen Wert als

.

Und zum anderen ist

der Unterschied zwischen der kinetischen Energie vorher und der kinetischen Energie nachher (also ist q*U nicht gleich der kinetischen Energie nachher):