Der Kondensator < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 17:01 Mo 08.01.2007 | | Autor: | aleskos |
| Aufgabe | Zwischen die 5,0 cm entfernten Platten eines Plattenkondensators mit A=100cm² und einer Spannung U=2000V bringt man ein 10cm² großes Metallplätchen senkrecht zu den Feldlinien.
Welche Ladung wird durch Influenz auf dem Plätchen erzeugt? |
Hallo erstmal,
kann mir jemand bitte kurz erklären, wie man hier vorgeht?
Muss man hier die Feldstärke wissen?
hängt es davon ab, ob man die Plätchen in der Mitte, oder versetzt bringt?
danke im Voraus
Gruß aleskos
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 17:14 Mo 08.01.2007 | | Autor: | Kroni |
Also, aus den gegebenen Daten kann man ja schon einiges berechnen.
Man weiß ja, dass E=U/d (d: Abstand der beiden Platten), d.h. du kannst damit dann das E-Feld berechnen und somit dann auch F (mit Hilfe von E=F/q).
Ja, es ist egal, ob du das Plättchen nun versetzt oder genau in der Mitte des Plattenkondensators hinpackst, da es sich (vereinfacht gesehen) um ein homogenes E-Feld handelt. Am Rand ist das Feld natürlich nicht mehr ganz homogen, aber vernachlässigbar in deiner Rechnung.
Desweiteren kannst du mit den Angaben mit Hilfe der Formel C=epsilon0*epsilonr * A/d die Kapazität dessen berechnen, und dadurch dann die Energie, die im Kondensator steckt. Ob dir das weiterhilft, weiß ich nicht, da ich bisher keine Formel kenne, mit deren Hilfe man dann die Influenzladung einer Metallplatte berechnen kann.
Klar ist nur eins: Man hat ein positiv geladene Kondensatorplatte und eine negativ geladene.
Halte ich diese dann in ein E-Feld (ein homogenes auch noch), dann wirkt auf jedes Elektron die Kraft F=E*q.
Ob man wie gesagt mit den Angaben weiterkommt, um die Ladung durch Influenz zu berechnen weiß ich nicht. Aber das ist der grobe Gedankengang.
Gruß,
Kroni
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:20 Mo 08.01.2007 | | Autor: | Infinit |
Hallo Aleskos,
für den Lösungsweg muss man so einiges zusammen tragen, was man aus der E-Technik bzw. Physik kennt. Da ist der Plattenkondensator, von dem Du wahrscheinlich weisst, dass er ein homogenes Feld besitzt, und sich dieses Feld ausrechnen lässt durch
$$ E = [mm] \bruch{U}{d} [/mm] $$ wobei [mm] d [/mm] der Abstand zwischen den beiden Platten ist. Mit Deinen Werten ergibt sich also eine Feldstärke von 40 kV/m. Nun kommt die Influenz ins Spiel. Das ungeladene Metallplättchen wird, sobald man es in das Feld des Kondensators bringt, so geladen, dass auf einer Seite positive und auf der anderen Seite der Platte sich negative Ladungen ansammeln werden. Das Innere des Metallplätchens ist ladungsfrei, das heisst, man kann sich vorstellen, dass dort eine Feldstärke herrscht, die genauso groß ist wie die durch den Kondensator erzeugte Feldstärke, nur ist sie entgegengesetzt dazu gerichtet. Diese Feldstärke wird bestimmt durch die Ladung auf dem Plättchen, die Dielektrizitätkonstante und die Fläche nach
$$ E = [mm] \bruch{Q}{\epsilon_0 A} \, [/mm] . $$
Alle Größen, bis auf die Ladung Q sind bekannt,also kann man die Gleichung hier nach Q auflösen und das ist Deine Lösung.
Viele Grüße,
Infinit
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 21:51 Mo 08.01.2007 | | Autor: | aleskos |
es hat sogar geklappt!
Vielen Dank für die Hiffe ;)
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