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Noch ein Frage von mir, die mich schon seit heute morgen zum Verzweifeln bringt!
Ein zunächst ruhendes Elektron durchquert einen Plattenkondensator von einer Platte zur anderen hin (d = 20 mm). Am Kondensator liegt eine Spannung von U = 200 V. Wie groß ist die kinetische Energie des Elektrons, wenn es an der anderen Platte angekommen ist?
Mein Lösungsansatz: elektr. Feldstärke = U/d = 100000 V/m
dann würde ich [mm] E_{kin} [/mm] = 0.5*m*v² nehmen. Allerdings weiss ich jetzt nicht was mir eigentlich die Feldstärke bringt???
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt
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Hallo!
> Ein zunächst ruhendes Elektron durchquert einen
> Plattenkondensator von einer Platte zur anderen hin (d = 20
> mm). Am Kondensator liegt eine Spannung von U = 200 V. Wie
> groß ist die kinetische Energie des Elektrons, wenn es an
> der anderen Platte angekommen ist?
> Mein Lösungsansatz: elektr. Feldstärke = U/d = 100000
> V/m
> dann würde ich [mm]E_{kin}[/mm] = 0.5*m*v² nehmen. Allerdings weiss
> ich jetzt nicht was mir eigentlich die Feldstärke
> bringt???
Also in meiner Formelsammlung finde ich noch folgende Formel:
"Beschleunigungsspannung und kinetische Energie eines Ladungsträgers":
Sonderfall: Der Ladungsträger ist ein Elektron (das hast du hier ja  )
[mm] \bruch{1}{2}*mv^2=eU
[/mm]
Und U müsste wohl die gegebene Spannung sein. Damit wäre die Aufgabe doch schon gelöst, oder?
Aber so ganz sicher bin ich mir nicht, ob das wirklich so einfach ist... Ist schon ne Weile her, als ich so was zum letzten Mal gerechnet habe...
Viele Grüße
Bastiane
![[cap]](/images/smileys/cap.gif "[cap]")
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das kleine e soll dann meine Feldstärke sein? Dann würde ich ja auf U/d *U kommen und das wäre dann [mm] \bruch{200V*200V}{0,020m} [/mm] = [mm] 2*10^{6} [/mm] Joule . Ist das richtig und könnte das sein? Ich hab da nämlich nicht so ganz die Vorstellung wie viel das ist und ob das zu groß ist!?
Und kommt das überhaupt mit der Umrechnung von V²/m = Joule hin? meine Formelsammlung schweigt da nämlich!
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:07 Sa 22.01.2005 | | Autor: | Fugre |
> das kleine e soll dann meine Feldstärke sein? Dann würde
> ich ja auf U/d *U kommen und das wäre dann
> [mm]\bruch{200V*200V}{0,020m}[/mm] = [mm]2*10^{6}[/mm] Joule . Ist das
> richtig und könnte das sein? Ich hab da nämlich nicht so
> ganz die Vorstellung wie viel das ist und ob das zu groß
> ist!?
> Und kommt das überhaupt mit der Umrechnung von V²/m =
> Joule hin? meine Formelsammlung schweigt da nämlich!
>
Hallo Aryletvian,
das kleine $e$ ist die Ladung des Elektrons. Ist der geladene Körper kein Elektron, so ist $Q$ der
Platzhalter. Die Gleichheit von [mm] $\bruch{v^2}{m}$ [/mm] und $J$ besteht dann natürlich nicht.
Ansonsten ist der Ansatz aber meines Erachtens vollkommen richtig.
Die Richtigkeit der Einheit überprüfst du am besten, indem du die Komponenten anders schreibst, also $ [mm] v=\bruch{m}{s} [/mm] $ .
Liebe Grüße
Fugre
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 19:40 Sa 22.01.2005 | | Autor: | Bastiane |
Hallo Fugre!
Die Lösung wäre doch dann: [mm] E_{kin}=eU=1,6*10^{-19}C*200V=3,2*10^{-17} CV=3,2*10^{-17}J [/mm] (jedenfalls steht in meiner Formelsammlung: [mm] V=\bruch{J}{C})
[/mm]
Wäre damit die Aufgabe gelöst und wir können sie auf beantwortet stellen?
Viele Grüße
Bastiane
![[banane]](/images/smileys/banane.gif "[banane]")
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 10:01 So 23.01.2005 | | Autor: | Aryletvian |
Vielen lieben dank! Ich denke mal eure Lösung ist richtig. Kommt zumindest hin!
Lieber Gruß,
Aryletvian
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 21:34 Sa 22.01.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo
Die Def: der Spannung ist Energiedifferenz/(transportierte) Ladung als Formen U=W/q damit ist am Anfang die potentielle Energie des e- e*U, am Ende pot. Energ = 0 kin. Energ = [mm] m/2v^{2}.
[/mm]
damit dann Bastiennes Formel.
Man kann umständlicher auch mit E=U/d rechnen:
Kraft F = e*E, m*a =eE, a=eE/m v=at Weg d [mm] =a/2*t^{2} [/mm] aus d folgt t folgt v.
führt auf dasselbe Ergebnis nur umständlicher dafür weiss man noch welche Zeit es braucht.
Vorteil des Energiesatzes: er stimmt auch, wenn das Feld nicht mehr homogen ist aber die Spannung zw. 2 Pkt. bekannt ist.
Das ist nun vollständig
Gruss leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 10:04 So 23.01.2005 | | Autor: | Aryletvian |
Dankeschön! Dann hat ja meine Formelsammlung doch nicht so ganz unrecht! So kann ich das jetzt wenigstens nachvollziehen! Vielen Dank,
Grüße Aryletvian
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