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Namenloser324
Verfasst am: 26. Apr 2013 18:23
Titel:
Kurze Anmerkung zum letzten Beitrag:
Das beschrieben Vorgehen ist zwar richtig, jedoch ist man prinzipiell zu keinem speziellen Integrationsgebiet gezwungen.
Die Gleichungen gelten für beliebige geschlossene Flächen um den betreffenden Körper.
Natürlich ist es für manche Flächen einfacher das ganze zu lösen.
Glücksritter
Verfasst am: 26. Apr 2013 17:54
Titel:
Hi,
du darfst eine Platte nicht behandeln wie eine Punktladung. Das Feld einer Punktladung bestimmst du, indem du dich der Oberfläche einer Kugel bedienst. Bei einer Platte integrierst du beim Gauß'schen Satz über die Fläche eines Rechtecks. Die Feldlinien können bei einer Ladungsverteilung auf Platten ja nur senkrecht nebeneinander laufen, da sich alle anderen Komponenten auslöschen.
Hoffe das hilft. Lese mich grade selber in das Thema ein.
der nachfrager
Verfasst am: 18. Apr 2013 22:46
Titel:
Ja, das macht natürlich Sinn.
Mein Problem besteht darin, dass man U=Ed erst anwenden kann, wenn es sich um ein homogenes Feld handelt. Dafür müsste die Feldstärke überall gleich groß sein.
Zur Vereinfachung habe ich also zuerst einmal angenommen, dass es ähnlich wie bei Masseschwerpunkten beim Plattenkondensator ebenso möglich ist, alle Ladungen in einem Ladungsschwerpunkt zu aggregieren, immerhin ist das Feld im Plattenkondensator nur die Überlagerung der einzelnen Felder der jeweiligen Ladungen auf den Platten. Dabei sollte auf der Verbindungsstrecke der beiden Ladungsschwerpunkte nun immer noch ein homogenes Feld herrschen.
Diese beiden Schwerpunkte sind ja auch als Punktladungen aufzufassen, und somit gilt wieder der Gaußsche Flusssatz im radialsymmetrischen Feld. Das führt aber zu einer inkonstanten Feldstärke, also sollte somit im ganzen Plattenkondensator ein inhomogenes Feld herrschen, was dem Gelernten nun widerspricht.
GvC
Verfasst am: 17. Apr 2013 23:58
Titel:
der nachfrager hat Folgendes geschrieben:
die Kraft auf die Probeladung ... sollte aber eigentlich laut Definition im homogenen elektrischen Feld immer gleich groß sein.
Das ist richtig. Wenn Du also die Spannung über die Energie bestimmen willst, die eine Probeladung im homogenen Feld von einer Platte zur anderen aufnimmt oder abgibt, dann musst Du auch eine homogene Feldstärke zugrundelegen und nicht, wie Du es hier gemacht hast, das stark inhomogene Feld zweier Punktladungen, in dem die Probeladung bewegt wird. Denn
ist laut Gaußschem Flusssatz die Feldstärke in der Umgebung einer Punktladung. Wie Du an dem veränderlichen Abstand r siehst, ist das ein inhomogenes Feld.
Zwischen den Platten eines Plattenkondensators ist die Feldstärke laut Gaußschem Flusssatz jedoch
und damit homogen. Und nur das entspricht dem von Dir vorgestellten physikalischen Szenario. Warum Du mit dieser Erkenntnis jetzt erst noch eine Energiebetrachtung anstellen willst (Du hattest ja selber vorausgesetzt, dass es sich um ein homogenes Feld handelt), wo Du doch weißt, dass im homogenen Feld U=E*d gilt, bleibt irgendwie rätselhaft.
der nachfrager
Verfasst am: 17. Apr 2013 21:51
Titel: Kraft im homogenen el. Feld nicht überall gleich stark
Hallo Leute,
wir hatten gerade in der Q11 das Thema elektrische Felder und sind dort auch näher auf den Plattenkondensator eingegegangen.
In einer Aufgabe wurde ein quadratischer Plattenkondensator (Kantenlänge s=14cm) mit Plattenabstand d=20mm mit einer Spannung U=80V geladen, anschließend wurde er von der Spannungsquelle getrennt.
Daraus ergibt sich die Ladung Q=694pC. Im nächsten Schritt wird der Plattenabstand nun auf 15mm verringert, und man sollte nun die Spannung ausrechnen. Über die Formel mit der Kapazität kommt man dann auf 60V.
Eigentlich sollte das aber über die el. Kraft (dann W=qEd, ϕ=Ed) ebenso errechenbar sein. die Kraft auf die Probeladung
sollte aber eigentlich laut Definition im homogenen elektrischen Feld immer gleich groß sein. Dieser Term ist es jedoch nicht.
Mein Lehrer konnte mir auch nicht weiterhelfen, ich hoffe ihr könnt es. Vielen Dank schon für eure Hilfe!