Kondensator < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 15:17 Do 17.05.2012 | | Autor: | al3pou |
| Aufgabe | Ein Elektron trete senkrecht zum Feldstärkevektor mit der
Geschwindigkeit [mm] v_{e} [/mm] = [mm] 4*10^{6} [/mm] m/s in einen rechteckigen
Plattenkondensator der Länge L = 8cm mit dem Plattenabstand
d = 6cm ein.
(a)Zeichnen sie die Feldlinien des Kondensators in die
Skizze ein.
(b) Ab welcher Spannun U am Kondensator trifft das Elektron
auf die Platte auf, wenn es mittig (wie eingezeichnet)
startet? Nehmen Sie hier an, dass das elektrische Feld
homogen ist und erst am Rand der Platten beginnt.
[Externes Bild http://imageshack.us/photo/my-images/59/unbenanntcn.jpg/] |
Hallo zusammen,
hoffe mir kann jemand schnell helfen. Ich habe nicht
wirklich eine Idee, wie ich bei (b) rangehen soll. (a) war
nicht wirklich ein Problem. Für (b) habe ich mir erstmal
die Formel für den Kondensator rausgesucht:
C = [mm] e_{0} [/mm] * [mm] e_{r} [/mm] * A/d
W = 0.5 * C * [mm] U^{2}
[/mm]
[mm] e_{0} [/mm] = 8.854 * [mm] 10^{-12} [/mm] As/Vm
[mm] e_{r} [/mm] = 1 -> zwischen den Platten ist Luft
Ebenfalls habe ich mir noch zwei Formeln für den
Waagerechten Wurf gesucht, weil der Name der Aufgabe
"Waagerechter Wurf?" lautet:
[mm] v_{0}(b,h) [/mm] = [mm] \bruch{b}{\wurzel{\bruch{2*h}{g}}}
[/mm]
h(x, [mm] v_{0}) [/mm] = 0.5 * g * [mm] (\bruch{x}{v_{0}})^{2}
[/mm]
b = Breite des Kondensators
h = Höhenunterschied
[mm] v_{0} [/mm] = Anfangsgeschwindigkeit
g = eigentlich 9.81 [mm] m/s^{2}, [/mm] aber ich denke, dass hier
anders ist. Vllcht ist es hier die Feldstärke?
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 22:01 Do 17.05.2012 | | Autor: | chrisno |
Die Geschwindigkeit in x-Richtung hast Du. Damit kannst Du die Zeit ausrechnen, die das Elektron braucht, um die 8 cm zurückzulegen. Durch das elektrische Feld wird das Elektron in y-Richtung beschleunigt. F=ma gibt Dir a, indem Du F aus der Feldstärke und der Ladung des Elektrons berechnest und m für ein Elektron nachschlägst. Da das Elektron zu Beginn keine Geschwindigkeit in y-Richtung hat, gilt [mm] $y(t)=\bruch{a}{2}t^2$. [/mm] t kennst Du, a kennst Du (mit der noch zu bestimmenden Spannung U) und y soll der halbe Weg zwischen den Kondensatorplatten sein.
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