Plattenkondensator < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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Erstmal Hi,
ich würde mich freuen wenn sich jemand mal die Aufgaben durchschaut.
1.
Ein Plattenkondensator wird aufgeladen und dann von der Spannungsquelle getrennt. Wie ändern sich die Feldstärke E und die Spannung U, wenn man den Plattenabstand halbiert.
Die Spannung U wächst mit dem Plattenabstand(proportional), also das doppelte.
Die Feldstärke E wird weniger, wenn der Plattenabstand größer wird (umgekehrtproportional), also die hälfte.
2.
Ein Plattenkondensator (d=2mm, [mm]A=314^2[/mm]) wird a) bei konstanter Spanung U=180V, b) bei konstanter Ladung Q=0,37mC mit Glimmer ([mm]e_r=7[/mm]).
Untersuchen sie das Verhalten von E und Q(bzw.U).
a)geg.
d=2mm
[mm]A=314cm^2[/mm]
U=180V
[mm]e_r=7[/mm]
ges.: Q
[mm]\bruch{Q}{U}=e_0 *\bruch{A}{d}[/mm]
[mm] \bruch{Q}{180V}=7* \bruch{314cm^2}{0,2cm}[/mm]
[mm]=1978200[/mm]
b)
geg.:
d=2mm
[mm]A=314cm^2[/mm]
Q=0,37mC
[mm]e_r=7[/mm]
ges=U
[mm]\bruch{Q}{U}=e_0 *\bruch{A}{d}[/mm]
[mm] \bruch{0,37*10^{-3}}{U}=7* \bruch{314cm}{0,2cm}[/mm]
[mm]=0,000000034[/mm]
Jetzt muss ich auch noch E ausrechnen
[mm] \bruch{e_0*E*A}{E*d}=e_0* \bruch{A}{d}[/mm]
aber irgendwie kann das doch nicht sein?
Viele Grüße,
Mareike
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 00:50 Di 22.11.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo mareike
> 1.
> Ein Plattenkondensator wird aufgeladen und dann von der
> Spannungsquelle getrennt. Wie ändern sich die Feldstärke E
> und die Spannung U, wenn man den Plattenabstand halbiert.
>
> Die Spannung U wächst mit dem Plattenabstand(proportional),
> also das doppelte.
aber der wird doch halbiert, also auch U halbiert!
> Die Feldstärke E wird weniger, wenn der Plattenabstand
> größer wird (umgekehrtproportional), also die hälfte.
Das stimmt nur bei fester Spannung: E=U/d,
Wenn man von der Quelle trennt bleibt die Ladung Q konstant. C=Q/U,
und [mm] C=\epsilon_{0}*\epsilon_{r}**A/d. [/mm] wenn man d halbiert, wird C verdoppelt, U=Q/C also halbiert.
Die Feldstärke bleibt gleich 1. wegen U halbiert und d Halbiert, hebt sich bei U/d auf, 2, Q bleibt gleich und die Feldstärke ist prop. zu Q
> 2.
> Ein Plattenkondensator (d=2mm, [mm]A=314^2[/mm]) wird a) bei
> konstanter Spanung U=180V, b) bei konstanter Ladung
> Q=0,37mC mit Glimmer ([mm]e_r=7[/mm]).
> Untersuchen sie das Verhalten von E und Q(bzw.U).
>
> a)geg.
> d=2mm
> [mm]A=314cm^2[/mm]
> U=180V
> [mm]e_r=7[/mm]
>
> ges.: Q
>
> [mm]\bruch{Q}{U}=e_0 *\bruch{A}{d}[/mm]
> [mm]\bruch{Q}{180V}=7* \bruch{314cm^2}{0,2cm}[/mm]
>
> [mm]=1978200[/mm]
Was sollen das für Einheiten sein? du musst die cm in m umrechnen und hast [mm] \epsilon_{0} [/mm] vergessen! Wenn du s nicht weisst, steht hinten in jedem Physikbuch! und ist sehr klein!
Ich denke auch, du hast die Aufgabe nicht richtig aufgeschrieben, und du sollst untersuchen, was passiert in den 2 Fällen, wenn man den Glimmer in den Kondensator schiebt.
Bei fester Spannung erhöht sich die Ladung, bei fester Ladung verkleinert sich die Spannung
>
> b)
> geg.:
> d=2mm
> [mm]A=314cm^2[/mm]
> Q=0,37mC
> [mm]e_r=7[/mm]
>
> ges=U
>
> [mm]\bruch{Q}{U}=e_0 *\bruch{A}{d}[/mm]
> [mm]\bruch{0,37*10^{-3}}{U}=7* \bruch{314cm}{0,2cm}[/mm]
>
> [mm]=0,000000034[/mm]
auch hier Einheiten falsch, und [mm] \epsilon_{0}fehlt
[/mm]
> Jetzt muss ich auch noch E ausrechnen
> [mm]\bruch{e_0*E*A}{E*d}=e_0* \bruch{A}{d}[/mm]
Wenn du U hast, rechnest du E=U/d
Aber du musst schon alles neu rechnen und sieh dir die Aufgabe noch mal an. wahrscheinlich musst du erst mit Luft, also nur [mm] C=\epsilon_{0}*A/d, [/mm] dann mit
[mm] C=\epsilon_{0}*\epsilon_{r}*A/d [/mm] rechnen
Gruss leduart
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Okay danke,
habs nochmal gemacht.
a)
mit Glitter
[mm] \bruch{Q}{180V}=7*9*10^{-12}* \bruch{0,0314}{0,002}[/mm]
Q=0,000000178
bzw.
[mm]0,178*10^{-6}C[/mm]
ohne Glitter
[mm]Q=9*10^{-12}* \bruch{0,0314}{0,002}*180V[/mm]
Q=0,000000025
bzw.
[mm]0,025*10^{-6}C[/mm]
Fazit: Wenn das U konstant ist. Ist Q größer mit Glitter als ohne.
b)
[mm]U= \bruch{0,37*10^{-3}}{7*9*10{-12}* \bruch{0,0314}{0,002}}[/mm]
U=374077,4441V
[mm]U= \bruch{0,37*10^{-3}}{9*10^{-12}* \bruch{0,0314}{0,002}}[/mm]
U=2618542,109V
Fazit: Wenn Q konstant ist, ist U größer, wenn kein Glitter vorhanden ist.
E für a
[mm]E= \bruch{U}{d}[/mm]
[mm]E= \bruch{180V}{0,002m}[/mm]
[mm]E= 90000\bruch{V}{m}[/mm]
Fazit: Ist mit und ohne Glitter das selbe, da es nur von U und d abhängt, die in dem Fall beide konstant sind.
E für b
mit Glitter
[mm]E= \bruch{374077}{0,002}[/mm]
E=187038500
ohne Glitter
[mm]E= \bruch{2618542,109}{0,002}[/mm]
[mm]E= 1309271055\bruch{V}{m}[/mm]
Fazit: ohne dem Glitter ist eine höhere elektrische Feldstärke vorhanden.
hoffe es ist besser.
Grüße,
Mareike
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 00:50 Mi 23.11.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo
Glimmer glitzert zwar, heisst aber nicht Glitter. sonst schein alles r
Gruss leduart
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 18:10 Mi 23.11.2005 | | Autor: | mareike-f |
Ups, danke.
Grüße,
Mareike
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