Feldstärke+Flächendichte < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 18:15 Mi 21.03.2007 | | Autor: | Beliar |
| Aufgabe | Zwischen 2 Kondensatorplatten Abstand=5,0cm mit je [mm] 450cm^2 [/mm] Fläche liegt die Spannung 10kv.
Wie groß sind E und Fläachendichte (kleines Sigma)?Welche Ladung trägt jede Platte? Wie ändern sich diese Werte, wenn die Platten bei konstanter Plattenladung auseinander zieht? Wie ändern sich die Werte wenn dabei die Quelle angeschlossen bleibt? |
Hallo, habe bei dieser Aufgabe Verständnisprobleme.Ich fang mal an.Zu erst die Feldstärke E die habe ich mit E=U/d berechnet. E= 10000V/0,05m = 200000N/c
Jetzt zur Flussdichte, da bin ich mir unsicher, habe zwei Lösungen im Angebot.
(kleines Sigma)=q/A [mm] 10000*10^{-9}c/450cm^2 [/mm] = 2,2*10^(-8)
oder aber:
[mm] (kl.Sigma)=\varepsilono [/mm] * U/d = 8,85*10^(-12)/200000N/c
=1,77 *10^(-6)N/Vm
Welcher wert ist richtig? Ist der richtige Wert an einer Platte, oder muss das dann mal 2 nehmen?
Beim Auseinander ziehen wird es schwächer.
Aber bei der letzten Frage weiss ich nicht was gemeint ist?
Danke für jede Hilfe
Gruß Beliar
|
|
| |
|
Hallo!
Die Flächenladungsdichte hängt direkt mit der Feldstärke zusammen (du kannst hier für [mm] $\epsilon_{r} [/mm] = 1$ annehmen):
[mm] $$\sigma [/mm] = [mm] \varepsilon_{0} \varepsilon_{r} [/mm] E$$
Willst du die Flächenladungsdichte direkt mithilfe der Beziehung [mm] $\sigma [/mm] = [mm] \frac{Q}{A}$ [/mm] berechen, musst du die Gesamtladung(!) auf der Platte kennen, was im allgemeinen nicht so einfach zu messen ist. Nun kannst du die Ladungen auf den Platten aber bequem ausrechnen 
Zu der anderen Teilaufgabe: Wenn die Quelle angeschlossen bleibt, bleibt die Spannung konstant. Jetzt kannst du mit den Formeln überprüfen, wie sich die Flächenladungsdichte, ... verändert.
Gruß!
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:42 Mi 21.03.2007 | | Autor: | Beliar |
aber das habe ich doch gemacht, die gesamte ladung sind doch 10kv
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 19:00 Mi 21.03.2007 | | Autor: | Artus |
Die Annahme, dass die Ladung ein Wert mit der Einheit kV sein könnte ist natürlich grundfalsch.
Überhaupt, der Begriff Flussdichte ist wenig gebräuchlich.
Es sollte Verschiebungsdichte D heißen und die Feldgröße hat den gleichen Betrag wie die Flächenladungsdichte.
Schauen wir uns doch mal die Aufgabenstellung an, dann steht da nichts von der Ladungsmenge Q. Die muss zunächst berechnet werden.
Die gegebenen Größen sind:
U, d, und A!
Gesucht sind E,/sigma und Q
Du hast die Formeln:
E=U/d
$ [mm] \sigma [/mm] = [mm] \varepsilon_{0} [/mm] E $
und
[mm] $\sigma [/mm] = [mm] \frac{Q}{A}$
[/mm]
Durch eine geschickte Reihenfolge solltest Du jetzt die Größen berechnen können. subclasser hat ja seinen Teil auch schon geschrieben.
Und dann schaust Du mal, wie sich die verschiedenen Größen ändern, wenn Du den Plattenabstand verdoppelst!
LG
Artus
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:17 Mi 21.03.2007 | | Autor: | Beliar |
dann ist das erste Ergebnis richtig?
bei der zweiten aufgabe das zweite, und dann muss ich nach Q umstellen? Q= A*(kl.Sigma) ??
aber irgendwie kann ich euch da nicht ganz folgen
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 19:39 Mi 21.03.2007 | | Autor: | Artus |
Ein Klick, ein Versehen!
Schau in den nächsten Beitrag.
LG
Artus
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 19:36 Mi 21.03.2007 | | Autor: | Artus |
(kleines Sigma)=q/A $ [mm] 10000\cdot{}10^{-9}c/450cm^2 [/mm] $ = 2,2*10^(-8)
Das obige Ergebnis ist falsch. Du rechnest mit einem q, bei dem ich nicht weiß, woher der Wert stammt.
Die anderen Rechnungen sind richtig, ebenso Dein Ansatz für Q!
LG
Artus
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:43 Mi 21.03.2007 | | Autor: | Beliar |
dann wäre mein A doch [mm] 0,09m^2 [/mm] da ich ja beide Platten berücksichtigen muss, oder?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 19:58 Mi 21.03.2007 | | Autor: | Artus |
Nein!
Du musst den gegebenen Wert für A nehmen.
Stell Dir vor man habe zwei ungeladene Platten mit je der Fläche A. Du entnimmst der einen Platte die Ladungsmenge Q und bringst diese auf die gegenüberliegende Platte.
Die Formeln wurden so entwickelt, dass diese Formeln auch für den Raum zwischen den Platten V=A*d gelten.
Etwas besseres fällt mir zur Begründung nicht ein!
LG
Artus
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 00:52 Do 22.03.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
die Ladungen auf den Platten sind doch entgegengestzt gleich, die Gesamtladung auf den Platten also 0, du siehst du willst nur die flaechenladungsdicht auf einer Platte (die auf der anderen ist dann -bis aufs vorzeichen - gleich.
gruss leduart
|
|
|
|
