Geschwindigkeit, mit der e-auf + Platte Kond. trifft

ichLiebeSommer · Anmeldungsdatum: 05.09.2016 Beiträge: 29

Hallo

ich habe einen Plattenkondensator mit der Fläche A = 20 cm^2 und einem Plattenabstand d = 0.1 mm mit 3*10^9 Überschusselektronen auf der negativen Platte.

Die Spannung habe ich mir berechnet und U = 2,71 V

Jetzt möchte ich wissen, mit welcher Geschwindigkeit ein Elektron, das in der Mitt eder beiden Platten losgelassen wird, auf die Positive Kondensatorplatte trifft.

Mein Rechenweg:

E (Feld) = E (Geschwindkeit)
1/2*Q(elektron)*U = 1/2 * m(Elektron)*v^2
v(elektron) = Wurzel aus (e*U/m)

Damit bekomme ich aber nur die Endgeschwindigkeit des ELektrons, aber nicht die Geschwindigkeit, mit der es auf die pos. Platte auftrifft oder? grübelnd

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

ichLiebeSommer · Anmeldungsdatum: 05.09.2016 Beiträge: 29

Ich denke, dass das Elektron länger braucht, um die Maximalgeschwindigkeit zu erreichen. Durch die räumliche Begrenzung der Platten kommt es zu einem abrupten Stillstand, bevor vMax erreicht wird, oder?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Es geht nicht um die Dauer der Bewegung (länger oder kürzer), sondern um die vom Beginn zum Ende der Bewegung durchschrittene Potentialdifferenz. Und die ist, wie Du selber festgestellt hast, gerade (1/2)*U (wobei U die Spannung zwischen den Kondensatorplatten ist).

Das Elektron verliert auf seinem Weg über den halben Plattenabstand die potentielle Energie q*(1/2)*U und erhöht dafür seine kinetische Energie auf (1/2)*m*v^2 (Energieerhaltungssatz). Wie willst Du denn sonst die von Dir selbst vorgebommene Anwendung des Energieerhaltungssatzes begründen?

ichLiebeSommer · Anmeldungsdatum: 05.09.2016 Beiträge: 29

alles klar, danke! Dann passt meine Berechnung smile

Wenn ich jetzt ein Elektron zur negativen Platte bewegen würde, würde Arbeit frei werden oder?

Und wenn ich es zur positiven Platte bewäge, würde Arbeit aufgewendet, verrichtet werden?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

ichLiebeSommer · Anmeldungsdatum: 05.09.2016 Beiträge: 29

achja, genau! Habe das rihctige gemeint aber das falsche geschrieben Hammer