Abituraufgabe-Elektrisches feld

_Alex_ · Anmeldungsdatum: 17.09.2006 Beiträge: 154

hi folgene abituraufgabe (k.A. ob grund oder leistungskurs)

3. Elektrisches Feld
Die Unterseite einer Gewitterwolke befindet sich zunächst 4,50 km über dem Erdboden. Wolke und Erdboden werden als Plattenkondensator mit der Plattenfläche 90,0 km² , der Dielektrizitätszahl e rel =1 und der Ladung Q aufgefasst. Die elektrische Feldstärke beträgt 1,30 ×105 N/C , so dass die Entladung durch einen Blitz unmittelbar bevorsteht.
3.1 Geben Sie die Kapazität dieses Kondensators, den Betrag der elektrischen Spannung zwischen Wolke und Erdboden und die Ladung Q an. Erreichbare BE-Anzahl: 3
3.2 Untersuchen Sie, ob die im elektrischen Feld gespeicherte Energie ausreicht,
eine Glühlampe mit einer Leistung von 100 W ein Jahr lang zu betreiben.
Erreichbare BE-Anzahl: 4
3.3 Die Unterseite der Wolke sinkt auf die Höhe 4,0 km. Gleichzeitig erhöht sich die Luftfeuchtigkeit, so dass die Dielektrizitätszahl zunimmt. Begründen Sie, dass bei alleiniger Betrachtung der elektrischen Feldstärke eine Blitzentladung jetzt weniger wahrscheinlich ist.
Hinweis: Je größer die elektrische Feldstärke ist, desto größer ist auch die Wahrscheinlichkeit für eine Entladung durch einen Blitz. Erreichbare BE-Anzahl: 2

meine ergbenisse für 3.1: C= 1,77*10-7 F

U=585.000.000 V

Q=103,545 C

stimmen die Werte so?

bei 3.2 und 3.3 habe ich jedoch k.A. kennt jemand eine seite vom man ergbnisse von abituraufgaben Grund und Leistungskurs von Sachsen findet?

dankeschön!

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Die Ergebnisse für 3.1 stimmen schonmal.

Bei der 3.2 musst du zunächst die Energie berechnen die in dem "Wolkenkondensator" gespeichert ist (Spannung und Kapazität kennst du ja jetzt). Dann musst du noch die Energie die eine 100W-Birne in einem Jahr verbraucht berechnen. Die Werte kannst du dann vergleichen.

Wichtigster Punkt bei der 3.3 ist, dass die Ladung konstant bleibt da sich die Wolken ohne Blitz ja nicht entladen können. Jetzt ist die Frage ob/wie sich die Feldstärke zwischen den "Platten" ändert wenn man den "Plattenabstand" verringert, und ob/wie sie sich ändert wenn die Dielektrizitätszahl steigt.
Was lässt sich dann über die Feldstärke sagen wenn man beide Größen entsprechend ändert?

Allgemein zum Abi: Dass du die Aufgaben der vergangenen Jahre auf sachsen-macht-schule.de/pruefung runterladen kannst weißt du ja sicher. Lösungen gibt's dort aber eben nicht. Mit etwas suchen findet man auf dem SBS noch drei Lösungen für LK-Prüfungen, oder hier auch einen Link für drei ältere Jahrgänge von Physikprüfungen mit Lösungen zum download beim Paetec-Verlag.

Ansonsten gibt's ja beispielsweise noch die Hefte vom Stark-Verlag (z.B. hier), vielleicht findest du noch eins günstig von jemand aus dem letzten Jahrgang - erfahrungsgemäß wollen die Abiturienten nach ihren Prüfungen nie wieder sehen. ^^

_Alex_ · Anmeldungsdatum: 17.09.2006 Beiträge: 154

danke erstma!! also ich habe jetzt bei 3.2 raus:E=3,03*10^10J

P_el=960,8 W

stimmt das so? was soll ich jetzt hier vergleichen?

zu 3.3 na ich würde mal sagen die Feldstärke verringert sich wenn sich der pllattenabstand verringert und die DIZ steigt, oder??

marjan · Anmeldungsdatum: 28.11.2005 Beiträge: 73

wie kommste denn bei 3.1 auf die spannung? haste nicht mit U=E*d gerechnet? da komtm bei mir nämlich was anderes raus

_Alex_ · Anmeldungsdatum: 17.09.2006 Beiträge: 154

naja U=d*E

U=4500m*1,30*10^5 N/C
U=585.000.000V

marjan · Anmeldungsdatum: 28.11.2005 Beiträge: 73

ach das sollte 130*10^5 heißen ja dann!!