Kraft auf Trennflächen < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 00:04 So 19.06.2005 | | Autor: | Maiko |
Hallo!
Ich habe mal eine allgemeine Frage zu folgender Aufgabe:
[Dateianhang nicht öffentlich]
Mir geht es jetzt nicht um das Verstehen der Rechnung, sondern erstmal um das Verstehen des generellen Versuchsaufbaus.
Es steht zwar irgendwie in der Aufgabe, aber irgendwie habe ich, auch wegen Mangel an Kenntnis eines elektrostatischen Voltmeters, keine richtige Vorstellung, was das ganze soll. Was ist der Zweck der ganzen Anordnung? Was soll ich konkret berechnen? Was hat die Gradzahl der Anordnung der Platten zu sagen?
Was ist das besondere an der Aufgabe, was soll der Lerneffekt sein?
Ich weiß, dass das alles in der Aufgabenstellung steht, doch für mich wäre es hier sehr hilfreich das Ganze und noch bissel mehr Allgemeines aus dem Mund eines anderen zu hören...
Kann mir jmd. mit einer ausführlichen Erklärung helfen?
Falls es jmd. interessiert. Die Lösung ist auf der letzten Seite folgendes pdfs:
![[]](/images/popup.gif) http://rcswww.urz.tu-dresden.de/~s0894317/tud/Et2_Uebung9.pdf
Grüße,
Maik
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 16:04 So 19.06.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo Maiko.
Du musst doch auch mal anfangen deine Kentnisse einzusetzen! el. geladene Dinger stoßen sich ab oder ziehen sich an. Das ist alles was man hier braucht. Lernen sollst du genau dein Wissen, was du schon hast auf eine neue Situation anzuwenden! und mit "virtuellen" Verückungen umzugehen. Wenn du konkrete Fragen hast antworte ich gern. Aber erst musst du mal Teile der Lehrziele deines Profs. selber erreichen.
Auf die Dauer lernt man durch erklärungen von anderen nur Sachen, im Studium ist das Hauptziel aber nicht Sachwissen, sondern der selbständige Umgang damit, d.h. Transfer auf neue Situatinen. Und so viel ich aus deinen älteren Fragen ersehe hast du das was du hier als Grundwissen brauchst:Drehmoment, Energie des Kond. Kapazität des Plattenkondensators.
Also gern wieder exakte Nachfragen, aber mit deiner Vorarbeit.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 00:31 Mi 22.06.2005 | | Autor: | Maiko |
So, ich will das von mir erfasste mal kurz zusammenfassen:
Könnte ja mal jmd. schreiben, ob das so richtig ist.
Es wird eine konstante Spannung angelegt. Diese Spannung erzeugt einen Strom, der den Kondensator/die Kondensatoren läd.
Die Spannung über den Kondensatoren ergibt sich aus U = Q / C
zu einem beliebigen Zeitpunkt. Q ist ja wiederrum abhängig von dem bereits zugeflossenen Strom.
Umso größer die Spannung über den Kondensatoren, umso größer das E-Feld zwischen den Kondensatoren: E = U/d
Da die Spannung ja konstant ist, die geliefert wird und die Ladungen Q steigen, könnte man davon ausgehen, dass bei konstanter Kapazität die Spannung über den Kondensatoren abfällt: U=Q / C
Das passiert hier aber nicht, sondern es "ensteht" eine Kraft, welche die Kondensatorplatten dreht, sodass die Kapazität erhöht wird und die Spannung konstant gehalten werden kann.
Das müsste doch so ungefähr vom Verständnis her stimmen oder?
Ich bin jetzt nicht konkret auf die virtuelle Verschiebung eingegangen. Die beherrsche ich eigentlich jetzt, denke ich.
Mir geht es hierbei nochmal um das Grundverständnis.
Eine Bestätigung wär nicht schlecht 
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:58 Mi 22.06.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo Maiko
Ich find gut, dass du alles so genau verstehen willst. Aber hier ist es besser, vom Enzustand auszugehen, als sich das Ganze dynamisch vorzustellen.
> Es wird eine konstante Spannung angelegt. Diese Spannung
> erzeugt einen Strom, der den Kondensator/die Kondensatoren
> läd.
> Die Spannung über den Kondensatoren ergibt sich aus U = Q
> / C
> zu einem beliebigen Zeitpunkt. Q ist ja wiederrum abhängig
> von dem bereits zugeflossenen Strom.
d.h. Q(t)= [mm] \integral_{0}^{t} [/mm] {I(t) dt}
> Umso größer die Spannung über den Kondensatoren, umso
> größer das E-Feld zwischen den Kondensatoren: E = U/d
> Da die Spannung ja konstant ist, die geliefert wird und
> die Ladungen Q steigen, könnte man davon ausgehen, dass bei
> konstanter Kapazität die Spannung über den Kondensatoren
> abfällt: U=Q / C
das ist nach einiger Zeit auf jeden Fall so. Wenn der Widerstand zwischen Spannungsquelle und Kond. wie hier praktisch 0 ist ist die Zeit, die das braucht fast 0, wird also hier nicht betrachtet. (Zeit zur Aufladung bestimmt durch [mm] U_{C}(t)=U-U*e^{-\bruch{t}{RC}})
[/mm]
> Das passiert hier aber nicht, sondern es "ensteht" eine
> Kraft, welche die Kondensatorplatten dreht, sodass die
> Kapazität erhöht wird und die Spannung konstant gehalten
> werden kann.
Dias passiert hier doch. aber schon wenn die Platten nur wenig aufgeladen sind, wirkt eine Kraft zwischen ihnen. (passiert bei jedem Kond. ist nur meist uninteressant)Da die gegenüberliegenden Platten entgegengesetzt geladen sind ziehen sie sich gegenseitig an, solange sie sich nicht alle genau gegenüberstehen führt das ,durch den "rausragenden" Teil zu einem Drehmoment, das die Platten weiter ineinander schiebt.( wäre es ein gewöhnlicher Plattenkondensator, bei dem eine Platte leicht beweglich aber an einer Feder befestigt ist, würde die eine Platte zur anderen hin gezogen, d.h. d würde verringert.)
In beiden Fällen erhöht sich dabei auch die Kapazität. (Ohne rücktreibende Kraft der Feder und Reibung, würden sich die Platten einfach beschleunigt aufeinanderzu bewegen oder drehen.
>
> Das müsste doch so ungefähr vom Verständnis her stimmen
> oder?
Irgendwie, versteh ich oben nicht was du mit "so dass die Spannung konstant gehalten werden kann"meinst..
Wenn ich die Platten erst festhalte, dann an einer Spannungsquelle auflade, haben sie danach die Spg der Quelle. wenn ich jetzt loslasse, dreht sich das ganze ein Stück,die Kap. wird größer, es fließen noch ein paar Ladungen drauf und die Spannung ist wieder U. Wenn ich vor dem Loslassen die Spannungsquelle wegnehme, drehensich die Platten auch, und die Spannung geht runter.
Was du sonst geschrieben hast, ist ja nicht direkt falsch, aber wenn du es wirklich einschließlich einschaltprozess willst, ergäbe sich eine Schwingung!
In Fällen wie hier ist es viel besser, die Gleichgewichtslage anzusehen und daraus eine kleine Änderung zu betrachten, um die Kraft zu finden! Wenn du etwa eine Masse an eine Feder hängst, und wissen willst, wie stark sie am Ende ausgelenkt ist, dann betrachtest du auch nicht den gesamten vorgang des Dranhängens, langsamen loslassens, gedämpfte Schwingung, bis die Masse endlich in Ruhe ein Stück tiefer hängt. sondern einfach mg=Ds im Gleichgewicht. Wenn du die Gl. nicht kenst aber die Energie [mm] D/2*s^{2} [/mm] dann findest du die Kraft D*s aus einer "virtuellen" oder einer echten kleinen Bewegung!
Trotzdem, denk lieber nach und frag.
Gruss leduart
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