Ladung eines Staubteilchens im Plattenkondensator

mrmaffen · Gast

Hallo,

folgende Aufgabe liegt vor mir:

Ein geladenes Staubteilchen mit einer Masse von 1,8*10^-8 g schwebt im Feld eines Plattenkondensators, an dem eine Spannung von 1000V angelegt wird. Die Platten sind horizontal in einem Abstand von 0,5mm angeordnet.
Berechnen Sie die Ladung des Staubteilchens.

Meine Überlegungen:

Q=C*U , C = ε0 * εr * A/d

U=1000V , d=0,5mm , m=1,8*10^-8g

Um die Kapazität des Plattenkondensators zu berechnen fehlt mir die Fläche der Platten. Selbst wenn ich die Kapazität und in Folge die Ladung berechnen könnte, hab ich keine Ahnung wie ich die Ladung auf die Masse des Staubteilchens beziehen könnte.

Ich wäre euch sehr dankbar, wenn ihr mir eure Gedanken zu der Aufgabe mitteilt smile

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Danke im Voraus
Gruss
mrmaffen

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Kennst Du die Berechnung der Kraft auf eine Ladung im elektrischen Feld?
Welche Kraft kommt andererseits durch die Schwere hinzu?

Brot · Anmeldungsdatum: 08.10.2009 Beiträge: 374 Wohnort: Dresden

Wenn das Teilchen schwebt, bedeutet das für deine Aufgabe, dass irgendetwas der Schwerkraft des Teilchens entgegen wirkt. Welche Kraft könnte das in dem in der Aufgabe beschriebenen Kondensator sein? Wie groß muss diese Kraft sein, damit das Teilchen schwebt?

mrmaffen · Gast

ahhh, ich hab doch tatsächlich einfach überlesen, dass das teilchen schwebt Big Laugh

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Also rechne ich nun F = q * E = m * a und setze a = -9,81 m/s² und löse nach q (die Ladung des Staubteilchens) auf ?

Wie berechne ich die elektrische Feldstärke E mit meinen gegebenen Werten ? mit E = Q / (4*Pi*ε*r²) ? Auch hier würde ich wieder die Fläche der Platten benötigen. Bzw. den Radius bei Kreisplatten.

vielen dank bis hierhin schonmal smile

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Die Feldstärke im Kondensator (Spannung U, Plattenabstand d) ergibt sich durch .... smile

Apu · Gast

Du vergisst, dass das elektrische Feld in einem Plattenkondensator annähernd homogen ist, du brauchst also nicht die Formeln für Punktladungen. Überlege eher wie ein elektrisches Potential, bzw. eine Spannung, mit dem elektrischen Feld und dem Abstand zusammenhängt.

mrmaffen · Gast

U/d ... Ergebnis in V/m ... Danke smile

(Aufgabe gelöst)

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Hi,

hast du schonmal etwas vom Millikan Versuch gehört?

Und auf welches Ergebnis bist du nun gekommen?