c) Berechnen Sie den Betrag der elektrischen Feldstärke E. d) Berechnen Sie den Geschwindigkeitsbetrag |v| und den Ablenkwinkel b der Ionen beim Durchfliegen der Blende B 2. Aufgabe 58 (Elektrizitätslehre, Kondensatoren) a) Kondensatoren sind in vielen Bereichen der Technik unentbehrliche Bauelemente. Erläutern Sie ein Beispiel für die Anwendung von Kondensatoren. b) Nennen Sie die Definition des Begriffes "Elektrisches Feld" und stellen Sie den Zusammenhang zur Größe "Elektrische Feldstärke" her. Elektrisches feld aufgaben mit lösungen di. c) Ein Plattenkondensator (Plattenabstand 4, 00 mm; Plattenfläche 520 cm 2; Dielektrikum Luft) wird bei einer Ladespannung von 2000 V aufgeladen und nach dem Ladevorgang wieder von der Spannungsquelle getrennt. Berechnen Sie die Kapazität des Kondensators sowie den Betrag der Ladung. d) In den Innenraum wird nun eine 4, 00 mm dicke Glasplatte geschoben. In welcher Weise ändert sich dadurch die Kapazität? Begründen Sie Ihre Aussage. (e r = 5) e) Berechnen Sie die Kapazität jeweils für den Fall, dass die Glasplatte den Innenraum vollständig bzw. genau zur Hälfte ausfüllt.
f) Welche weiteren Möglichkeiten gäbe es, die Kapazität des Kondensators zu vergrößern? Begründen Sie jeweils Ihre Aussage. g) Die im Kondensator gespeicherte Energie sei nach einer gewissen Zeit auf ein Viertel ihres Ausgangswertes gesunken. Welche Ladung befindet sich zu diesem Zeitpunkt noch auf dem Kondensator? Aufgabe 73 (Elektrizitätslehre, Lorentzkraft) Elektronen treten mit der Geschwindigkeit 2, 0*10 5 m/s in ein homogenes elektrisches Feld ein und durchlaufen es auf einer Strecke von s = 20 cm. Die Polung der Platten bewirkt, dass die Elektronen beschleunigt werden. Am Ende der Beschleunigungsstrecke sollen die Elektronen eine Geschwindigkeit von 8, 0*10 6 m/s haben. Anschließend treten die Elektronen senkrecht zu den Feldlinien in ein homogenes Magnetfeld ein, in der sie um Alpha = 25° zu ihrer Bewegungsrichtung abgelenkt werden sollen. E-Lehre in der Oberstufe: Klausuren mit Musterlösungen. Das Magnetfeld ist b = 3, 0 cm breit. a) Wie groß ist die elektrische Feldstärke des Feldes im Kondensator? b) Wie groß muss die magnetische Flussdichte sein?
Aufgabe 45 (Elektrizitätslehre, Ladungen) Ein Elektron tritt mit einer Anfangsgeschwindigkeit v 0 > 0 in ein homogenes elektrisches Feld ein. Formulieren Sie jeweils eine Aussage über Bahnform und Bewegungsart dieses Elektrons für folgende Fälle: Der Eintritt des Elektrons in das elektrische Feld erfolgt - parallel zu den Feldlinien, - senkrecht zu den Feldlinien. Begründen Sie Ihre Aussagen. Hilfe: Gleichung der Bahnkurve für den Fall -senkrecht zu den Feldlinien: Aufgabe 46 (Elektrizitätslehre, Ladungen) Zweifach positiv geladene Ionen der Masse m = 1, 5*10 -26 kg bewegen sich mit der Geschwindigkeit v 0 = 1, 64*10 5 m/s durch die Blende B 1 und treten nach der Länge l = 50, 0 mm bei der Blende B 2, die um b = 12, 0 mm versetzt ist, wieder aus. Aufgaben zu den elektrischen Feldern. Zwischen den Blenden herrscht ein homogenes elektrisches Feld in y-Richtung. a) Welche Spannung ist notwendig, um die Ionen auf die Geschwindigkeit v 0 zu beschleunigen? b) Berechnen Sie die Zeit, die die Ionen für die Strecke von B 1 nach B 2 brauchen.
Geben Sie die Stärke des elektrischen Feldes und die Kraft auf eine Probeladung $q = 10 \text{ nC}$ an. Berechnen Sie die umgesetzte Energie, wenn die Probeladung von der einen zur anderen Kondensatorplatte transportiert wird. Ein Wattestück hat die Masse $m = 0, 01 \text{ g}$ und die Ladung $q = 0, 10 \text{ nC}$. Welche Geschwindigkeit würde es erreichen, wenn es im Vakuum die Spannung $U = 100 \text{ kV}$ durchliefe? Wie groß müsste die Spannung zwischen zwei waagerechten Kondensatorplatten mit einem Abstand $d = 20 \text{ cm}$ sein, damit das Wattestück darin schwebt? Elektrisches feld aufgaben mit lösungen film. Zwei Ladungen $Q_1$ und $Q_2$ befinden sich in einem Abstand von $10 \text{ cm}$ voneinander. Es seien $Q_1 = 5 \text{ nC}$ und $Q_2 = 10 \text{ nC}$. a) Berechnen Sie die Kraft, die auf eine Probeladung $q = 1 \text{ nC}$ in der Mitte zwischen den Ladungen wirkt. b) Bestimmen Sie die Position der Probeladung, an der keine Kraft auf sie wirkt. c) Skizzieren Sie aufgrund ihrer Ergebnisse das elektrische Feld. In einer Vakuumröhre befinden sich zwei parallele und ebene Metallplatten mit dem Flächeninhalt $A = 10 \text{ cm}^2$ in einem Abstand von $d = 2 \text{ cm}$ voneinander.
Entscheiden Sie, durch welches der beiden Felder der Austrittswinkel α gleich 90° sein kann. Begründen Sie Ihre Entscheidung. f) Die Elektronen verlassen in einem weiteren Teilversuch die Blackbox im Punkt S mit der Geschwindigkeit v 0 und treten in einen Kondensator mit gekrümmten Platten ein. Die elektrische Feldstärke von ist so gewählt, dass die Elektronen genau auf der gestrichelten Bahn weiterfliegen. Berechnen Sie den Bahnradius r. g) Die Elektronen bewegen sich mit einer recht großen Geschwindigkeit. Damit ändert sich aber gemäß der Relativitätstheorie ihre Masse entsprechend der Gleichung Dabei ist m e die Ruhemasse des Elektrons und v die Vakuumlichtgeschwindigkeit. Wie weicht die Flugbahn der Elektronen bei Berücksichtigung der relativistischen Masse von der gestrichelten Bahn ab? Aufgabe 1250 (Elektrizitätslehre, Ladungen im elekt. Elektrisches feld aufgaben mit lösungen de. Feld) Im Folgenden soll die Ablenkung eines Elektronenstrahls in verschiedenen Feldern untersucht werden. Dazu wir die in der Abbildung skizzierte Anordnung verwendet.
Leistungskurs (4/5-stündig)
Bei einigen Übungsaufgaben werden folgende Materialangaben für Wasser beziehungsweise Eis benötigt. Spezifische Wärmekapazität Wasser Spezifische Wärmekapazität Eis Schmelzwärme von Eis Dichte von Wasser Es wird ein Erzeuger mit der Quellenspannung betrachtet. a) Welche Energieerhöhung erhält die Ladung beim Durchlaufen des Erzeugers? Pittys Physikseite - Aufgaben. b) In welcher Zeit wird eine Energie von in einen Stromkreis eingespeist, wenn ein Strom von 0, 4 A fließt? Hinweis: Vernachlässigen Sie innere Verluste. An den Erzeuger wird ein Verbraucher angeschlossen. Der Leistungsverlauf ist im Folgenden dargestellt. c) Welche elektrische Energie wird dem Stromkreis innerhalb der 10 Sekunden entnommen?
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