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4. Aufgabenblatt: E-Lehre
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Piepmatz*81
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Anmeldungsdatum: 10.11.2006
Beiträge: 18

BeitragVerfasst am: 02 Mai 2007 - 19:56:17    Titel: 4. Aufgabenblatt: E-Lehre

Hallöchen,

hänge jetzt schon seit über ner Stunde vor meinen Physikaufgaben und komme absolut nicht vorwärts. Habe glaub ich mal wieder ein Brett vorm Kopf.

1.
Wie groß ist die elektrische Feldstärke E, die eine Punktladung von q=10 hoch -5 C in der Entfernung s=10cm in Luft erzeugt?

2.
Wie groß ist das elektrische Potenzial in einem Punkt P der Oberfläche einer positiv geladenen Kugel mit dem Radius r=12cm, wenn auf der Oberfläche die Ladung q=10 hoch -7C gleichmäßig verteilt.

3.
In einem Haushalt sind verschiedene Geräte gleichzeitig eingeschaltet; der Gesamtstrom in der Hauptleitung am "Stromzähler" hat die Stärke I=12,5A
a)
Wie groß ist die Ladung, die in einer Stunde durch den "Stromzähler" fließt?
b)
Der "Stromzähler" zählt keine Elekrtizität, sondern die vom Kraftwerk an den Haushalt gelieferte elekrtische Energie. Welcher Zusammenhang besteht zwischen der durch den Zähler geflossenen Ladungsmenge q und der gelieferten elektrischen Energie?


Freue mich tierisch über Hilfe!!!
..::Daniel::..
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Anmeldungsdatum: 01.05.2007
Beiträge: 31
Wohnort: Heide

BeitragVerfasst am: 02 Mai 2007 - 20:16:48    Titel:

3.

a) Definition der elektrischen Ladung angucken
b) Kleine Herleitung der elektrischen Energie, ist eigentlich recht simpel, die will ich nicht verraten. Wink

Für die ersten beiden habe ich gerade keine Lust, ich gucke Champions League Smile Mailand führt 2:0...
Whoooo
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Anmeldungsdatum: 08.06.2005
Beiträge: 8988

BeitragVerfasst am: 02 Mai 2007 - 20:23:33    Titel:

1.
In Definitionsgleichung der elektrischen Feldstärke einsetzen, fertig.

Die 2 muss ich mir nochmal ansehen, denke dass man hier mit E=-grad φ oder dem Gaußschen Satz weiterkommt. Kann auch gut sein, dass es einen einfacheren Weg gibt, den ich grade nicht sehe.
Rallye
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Anmeldungsdatum: 02.05.2007
Beiträge: 36

BeitragVerfasst am: 02 Mai 2007 - 22:23:15    Titel:

Bei der 2 würd ich einfach die Funktion E(r) von -unendlich bis r integrieren.
Gauß brauchste da eigentlich nicht, da sich die Ladungen auf der Oberfläche wie eine Punktladung verhalten.
Whoooo
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Anmeldungsdatum: 08.06.2005
Beiträge: 8988

BeitragVerfasst am: 02 Mai 2007 - 22:33:25    Titel:

Zitat:
Gauß brauchste da eigentlich nicht, da sich die Ladungen auf der Oberfläche wie eine Punktladung verhalten.

Ja, aber um das zu zeigen bzw. zu wissen braucht man je eigentlich den Satz von Gauß.
Rallye
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Anmeldungsdatum: 02.05.2007
Beiträge: 36

BeitragVerfasst am: 02 Mai 2007 - 22:48:16    Titel:

Ja, da haste auch wieder recht.
Ich meinte, den brauchste nicht, um hier die Aufgabe zu lösen Wink
Piepmatz*81
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Anmeldungsdatum: 10.11.2006
Beiträge: 18

BeitragVerfasst am: 04 Mai 2007 - 20:22:03    Titel:

mh, also die Formel für die elektrische Feldstärke kenn ich, wollte ja auch damit arbeiten, aber ich versteh es nicht. meiner meinung nach fehlen da angaben, zb. F, denn:

E=F/q aber ich habe nur q und s

und Aufgabe zwei versteh ich trotz eurer hilfe nicht. physik ist echt nicht mein ding, muss es aber leider irgendwie nur ein bißchen verstehen und schaffen.
Piepmatz*81
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Anmeldungsdatum: 10.11.2006
Beiträge: 18

BeitragVerfasst am: 04 Mai 2007 - 20:53:30    Titel:

3a)
Q=I*t
Q=A*S
Q=12,5A * 3600s
Q= 45000As
Q=45000C

3b)
elektrische Ladung: Q = I * t
elektrische Energie: E = U * I * t --> E = U * Q

also ist die elektrische Energie die elektrische Ladung mal die elektrische Spannung. Es gibt an, wie viel Arbeit bzw. Energie nötig ist, wenn man ein Objekt mit einer bestimmten elektrischen Ladung entlang eines elektrischen Feldes bewegt. Spannung ist also das spezifische Arbeitsvermögen der Ladung.
olvido
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Anmeldungsdatum: 30.04.2007
Beiträge: 4
Wohnort: NRW

BeitragVerfasst am: 06 Mai 2007 - 11:15:31    Titel:

Zu Nr 1)

Also du hast ja da E=F/Q

Dann musst du die Formel für F einsetzen

F= 1/(4pie Epsilon0) * (Q*q/r²)

E = 10^(-5) C * (0,1m)² * (1/(4pie Epsilon0))

(Q kürzt sich weg)

E= ca 9 Millionen V/m





Nr4)

Die Aufgabe fand ich voll schwer... Habe am Mittwoch mal ausprobiert, Nachhilfe zu nehmen. Aber der Typ konnte das auch nicht so wirklich... Er meinte jedenfalls, man müsse wohl die formel mit phie (µ) nehmen. Aber keine ahnung wieso...
Dann gibts da zwei verschiedene Formeln, einmal für einen Punkt auf der Oberfläche (außerhalb der Kugel) und einmal für innerhalb. hier muss man außerhalb nehmen...
also:


µ = (Q/(4pie Epsilon0)) * ( 3/r - r²/r³)
= 10^(-7)C / (4pie Epsilon0)) * ( 3/0,12m - 1/0,12m)
= ca 15.000 V

Meine Frage dazu, ich habe keine Ahnung von dem Potential und so (hatten wir ja auch noch garnicht in der vorlesung)... Wie passen 15.000 Volt in so eine kleine kugel? ich hab nen problem damit, mir das vorzustellen (mir ist shcon bewusst, dass "volt" keine "menge" ist...) Rolling Eyes


Nr 4)

In einer Schaltung befinden sich 2 Stromquellen gleicher Spannung, 2 Glühlampen und ein Voltmeter. Welche Fehler wurden in dem skiziierten Aufbau gemacht?



- Eine Stromquelle ist falsch herum (plus auf plus -> Kurzschluss)) und bei zwei Stromquellen direkt aneinander würde es zu einem Kurzschluss kommen, da die beiden Pole direkt verbunden wären.
- Voltmeter darf nicht in Reihe geschalten sein

(gibt es durch das in reihe schalten der glühbirnen und dem einen weg ohne birne auch einen kurzschluss?!?)


hm, kann mir wer sagen wie falsch das alles is? Embarassed Confused

danggö

[edit: aufgabe 4 umgestellt und bild korrigiert]
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