Rechenaufgabe < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 17:07 Mo 25.04.2011 | | Autor: | al3pou |
| Aufgabe | Ein Elektron wird innerhalb eines Plattenkondensators von der Oberfläche der negativen zur positiven Platte transportiert.
Berechnen Sie die Arbeit für den Fall, dass der Durchmesser D der Platten des Kondensators 1m beträgt, der Abstand d=30mm und die angelegte Spannung U=30kV ist. |
Also ich habe erstmal E errechnet mit E = [mm] \bruch{U}{d} [/mm] und hab dafür 30000kV/m raus. So und wie errechne ich jetzt die Elektrische Kraft, damit ich darüber die Arbeit mit W=F*d und ist mein d dann wieder 30mm?
MfG
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 17:13 Mo 25.04.2011 | | Autor: | isi1 |
Deine Feldstärke E=30MV/m scheint mir stark überhöht - das würde wahrscheinlich einen Überschlag geben.
Aber für die Energie brauchst Du nur die Spannung U=30kV --> W = 30keV
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:22 Mo 25.04.2011 | | Autor: | al3pou |
ja mit E ist mir nen kleiner Fehler unterlaufen. Sind 1000kV/m , aber warum brauche ich für die Arbeit nur die Spannung und warum steht da dann die Angabe für den Durchmesser der Platten??
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(Antwort) fertig | | Datum: | 22:19 Mo 25.04.2011 | | Autor: | chrisno |
> warum brauche ich für die Arbeit nur die
> Spannung
Wie ist die Spannung definiert?
> und warum steht da dann die Angabe für den
> Durchmesser der Platten??
Weil in der Welt auch nicht an den Dingen steht, welche Größen Du gerade brauchst um etwas auszurechnen. Aufgaben, in dnen nur die Werte stehen, die für die Lösung benötigt werden, führen dazu, dass ohne Verständnis in eine Formel eingesetzt und dann gerechnet wird.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 17:59 Di 26.04.2011 | | Autor: | isi1 |
Warum die zusätzlichen unnötigen Angaben?
Damit versucht man die Studenten in die Irre zu führen.
Du kennst sicher den Witz:
"Was ist das, ist schwarz, fliegt in der Luft, macht Krahh, krahh und hat ein Maschinengewehr unter dem Arm"
"Weiß ich nicht, was denn?"
"Eine Krähe"
"Aber die hat doch kein MG!"
"Das habe ich nur gesagt, damit es schwerer ist."
Übrigens sind 30keV = 0,00481pJ (Pico-Joule)
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:53 Mo 25.04.2011 | | Autor: | al3pou |
Also ich hab erst über E= [mm] \bruch{U}{d} [/mm] E ausgerechnet dann über mit F=E*q weiter gemacht und anschließend die Arbeit W = F*d ausgerechnet. Hab dann [mm] 4,806*10^{-12}Ws [/mm] raus. Wäre das so richtig? Ich finde, die Zahl ist ziemlich klein.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 22:29 Mo 25.04.2011 | | Autor: | chrisno |
> Also ich hab erst über E= [mm]\bruch{U}{d}[/mm] E ausgerechnet dann
> über mit F=E*q weiter gemacht und anschließend die Arbeit
> W = F*d ausgerechnet. Hab dann [mm]4,806*10^{-12}Ws[/mm] raus. Wäre
> das so richtig? Ich finde, die Zahl ist ziemlich klein.
Die Arbeit würde ich schon mit der Einheit Joule angeben. Ws stimmt natürlich.
Die Ladung eines Elektrons ist doch ziemlich klein. Da kann die Arbeit doch auch klein ausfallen.
Hast Du für jeden Schritt Werte eingestzt und das Ergebnis berechnet? Ich habe mit Deiner letzten Formel angefangen und dann immer die vorige eingesetzt:
$W = F [mm] \cdot [/mm] d = E [mm] \cdot [/mm] q [mm] \cdot [/mm] d = [mm] \bruch{U}{d}\cdot [/mm] q [mm] \cdot [/mm] d = U [mm] \cdot [/mm] q$
Wenn ich da die Werte einsetze, erhalte ich etwas anderes.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 14:08 Di 26.04.2011 | | Autor: | GvC |
Warum machst Du den Umweg über die Feldstärke? Wie isi1 bereits gesagt hat, ist die Energie [mm]W=q*U[/mm]. Wenn Du da für q die Elektronenladung [mm]1,6*10^{-19} As[/mm] und für U die gegebene Spannung einsetzt, erhältst Du einen Wert, der noch um 3 Größenordnungen kleiner ist als von Dir berechnet (wahrscheinlich hast Du Dich nur verrechnet). Diese Energie musst Du übrigens nicht aufwenden, sondern Du gewinnst sie, da die Kraft auf ein Elektron von der negativen zur positiven Platte gerichtet ist, die Bewegung also in Kraftrichtung (nicht gegen die Kraftrichtung) erfolgt.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:02 Di 26.04.2011 | | Autor: | isi1 |
>> $4,8*10^-12 Ws $ ?
Ehh - haste wieder mit 30 MV gerechnet?
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