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Elektron fliegt durch einen Plattenkondensator
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MothersLittleHelper
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Anmeldungsdatum: 01.04.2007
Beiträge: 2501

BeitragVerfasst am: 12 Jul 2007 - 10:12:27    Titel:

Also zuerst die Anfangsgeschwindigkeit des Elektrons:
vox = Wurzel( 0,5 * e * U / me ) = 1,9 * 10^7 m/s, d.h. grob 6,3% der Lichtgeschwindigkeit
mit:
e = 1,6*10^(-19) C
me = 9,1*10^(-31) kg
U = 1000 V

Das jetzt in die Formel für die Ablenkung im 2. Kondensator eingesetzt:
y = 0,5 * [ (e*U)/(me*d*vox²) ] * l²

Um auf eine Ablenkung y = 0,3 m zu kommen, muss die Spannung im 2. Kondensator etwa U = 1200 V betragen.
Das ist ein durchaus sinnvoller Wert.

Die Ablenkung y = 30 cm ist bei einem Plattenabstand d = 1 cm = 0,01 m und einer Plattenlänge l = 10 cm natürlich sinnlos.

Meine Vorschläge zur Fehlersuche sind:
- Der Plattenabstand d ist nicht d = 1 cm, sondern z.B. 8 cm.
Dann ergibt sich bei sonst gleichen Bedingungen l = 10cm, U = 1200V und vox=1,9*10^7m/s eine Ablenkung von y = 3,7 cm
- Die Kondensatorlänge l ist nicht l = 10 cm, sondern geringer.
- Die Ablenkspannung U ist nicht U = 1200V, sondern geringer
- Die kin. Energie am Anfang beträgt nicht 1 keV. Obwohl dieser Wert sinnvoll ist.

Wenn es sich um Werte eines realen Schulexperiments handelt, dann denke ich, dass der Plattenabstand falsch angegeben wurde, denn die übrigen Werte liegen in der richtigen Größenordnung.
as_string
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Anmeldungsdatum: 04.08.2006
Beiträge: 2787
Wohnort: Heidelberg

BeitragVerfasst am: 12 Jul 2007 - 10:35:17    Titel:

MothersLittleHelper hat folgendes geschrieben:
Um auf eine Ablenkung y = 0,3 m zu kommen, muss die Spannung im 2. Kondensator etwa U = 1200 V betragen.
Das ist ein durchaus sinnvoller Wert.


Mir scheint das etwas zu viel zu sein. Sind das nicht normalerweise ein paar hundert Volt, also vielleicht z. B. 200V?

Gruß
Marco
MothersLittleHelper
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Anmeldungsdatum: 01.04.2007
Beiträge: 2501

BeitragVerfasst am: 12 Jul 2007 - 10:51:20    Titel:

Hey, das macht ja noch viel mehr Sinn.

Mit dieser Ablenkspannung U = 200 V ergibt sich bei sonst gleichen Bedingungen
eine Ablenkung von etwa 0,5 cm.
Das passt bestens ins Bild.
wawa
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Anmeldungsdatum: 26.03.2007
Beiträge: 501

BeitragVerfasst am: 12 Jul 2007 - 13:57:46    Titel:

also, wir haben die aufgabe heute grechnet und es sollte ja anscheinend so sein, dass dieses elektron schon vorher diese energie besitzt und nicht die erst im kondensator erreicht und dann kommt mann auf eine ablenkung von nur etwa 1*10^-3 cm glaube ich.Von daher die vorgeschlagene spannung mit 1000 volt wäre falsch gewesen.Unser übungsgruppenleiter meinte die spannung beträge lediglich 4v was aber nicht mit auf dem zwttel angegeben war.
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