plattenkondensator - getrennte und nichtgetrennte spannung

Jadeperle · Anmeldungsdatum: 08.01.2011 Beiträge: 4

Meine Frage:
hey leute!

mit folgender aufgabenstellung komm ich nich weiter ...

Im Feld eines Plattenkondensators befindet sich eine Probeladung von 2,2nC.

Die Platten befinden sich in einem Abstand von 3 cm. Nun wird der Plattenkondensator bei 4kV aufgeladen.

a) Wie groß ist die Kraft auf die Probeladung, wenn der Plattenkondensator von der Spannungsquelle getrennt wird und die Platten dann um 6 cm auseinandergezogen werden?

b) Wie groß ist die Kraft auf die Probeladung, wenn der Plattenkondensator von der Spannungsquelle nicht getrennt wird und die Platten dann um 6 cm auseinandergezogen werden?

ich hoffe, ihr könnt mir ein paar tipps geben!

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Aha, also doch noch weitere Verständnisprobleme.

Tipp:
1. Bei abgetrennter Spannunsgquelle bleibt die Ladung auf den Kondensatorplatten beim Auseinanderziehen konstant. Sie können ja nicht abfließen.
2. Bei angeschlossener Spannungsquelle ist natürlich die Spannung am Kondensator auch beim Auseinanderziehen der Platten konstant.
3. In jedem Fall gilt Q = C*U (das ist sozusagen das ohmsche Gesetz für den elektrostatischen Fall)

Jadeperle · Anmeldungsdatum: 08.01.2011 Beiträge: 4

ok und wie soll ich das nun rechnen?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Indem Du im Fall a) in der Formel Q=C*U die Ladung konstant und im Fall b) Die Spannung hältst und ausrechnest, wie sich die Feldstärke bei Veränderung der Kapazität verändert. Das Auseinaderziehen der Platten bedeutet ja eine Kapazitätsänderung. Wenn Du den Plattenabstand vedreifachst, wird die Kapazität auf ein Drittel es Ausgangswertes verändert. Damit Q konstant bleibt (Fall a) muss die Spannung auf das Dreifache steigen. Wenn sich Spannung und Plattenabstand verdreifachen, wie ändert sich dann die Feldstärke.

Das musst Du beantworten, denn die Kraft auf die Probeladung ist F=Qp*E (Qp = Probeladung)

Entsprechend gehst Du im Fall b) vor. Da ist es ebenso einfach. Denn die Spannung ist konstant und der Plattenabstand wird verdreifacht. Wie verändert sich dann die Feldstärke?