Aufgaben zur Spannung U

Madame · Anmeldungsdatum: 12.10.2011 Beiträge: 6

Meine Frage:
In der Schule haben wir Aufgaben bekommen zur Spannung:
Gegeben ist ein Plattenkondenstator im homogenen elektrischen Feld.Eine Probeladung +q hängt als Kügelchen an einem Faden zwischen den Platten.
a) Wie verändert sich die Auslenkung s des Kügelchens, wenn man die Spannung erhöht?
b)Man trennt die Platten von der Spannnungsquelle. Wie ändert sich die Auslenkung des Kügelchens, wenn man die Platten bei konstanter Ladung auseinanderzieht?

Meine Ideen:
bei b) vermute ich, dass die Auslenkung sich nicht ändert, weil die Feldstärke E konstant bleibt( da Spannung U proportional zum Plattenabstand d wächst) aber genauer kann ich hier meine Vermutung auch nicht begründen. und bei a) hab ich keine konkrete Vorstellung was passieren kann.

Danke schonmal om voraus! smile

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Zu a)
Wenn bei konstantem Plattenabstand die Spannung erhöht wird, erhöht sich die Feldstärke E=U/d und damit die Kraft F=q*E. Das Kügelchen wird stärker ausgelenkt.

Zu b)
Du hast Dir die Begründung doch schon selbst gegeben. Die Spannung erhöht sich proportional mit dem Plattenabstand. Damit bleibt die Feldstärke konstant, und die Kraft auf das Kügelchen ändert sich nicht.

Mit genauerer Begründung meinst Du möglicherweise eine mathematische:

Q=C*U=const

U=Q/C

und

C=eps*A/d

---> U=Q*d/(eps*A) ---> E=U/d=Q/(eps*A)

Auf der rechten Seite der Gleichung stehen nur konstante Größen, also ist auch die linke Seite konstant, und das ist die Feldstärke E.

Da F=q*E, ändert sich bei konstanter Feldstärke auch nicht die Kraft.

Madame · Anmeldungsdatum: 12.10.2011 Beiträge: 6

ja, ich hab die mathematische Begründung gemeint:)

vielen Dank, deine Erklärung das hat mir sehr geholfen!![/b]

Madame · Anmeldungsdatum: 12.10.2011 Beiträge: 6

Ein Wattestück hat die masse m=0,01g und die Ladung q=0,10nC. Welche Geschwindigkeit würde es erreichen, wenn es im Vakuum die Spannung U=100kV durchliefe? Wie groß müsste die Spannung zwischen waagrecht liegenden Kondensatorplatten vom Abstand 20cm sein, damit das Wattestück darin schwebt?

Für die erste Frage habe ich folgenden Lösungsansatz: V= (wurzel) (2*q*u)/m
ist das richtig? Und für die zweite Frage weiß ich nicht was ich machen soll?

Ich hoffe es kann mir jemand weiterhelfen! :) danke!

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861