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Fragenliste von Das elektrisches Feld

Eine Ladung der Größe q=60 nC  kann im Labor durch einfaches Reiben zweier Objekte miteinander erzeugt werden. Wie viele Elektronen n müssen zum Erzeugen dieser Ladung übertragen werden? 

\left(1nC=1\cdot 10^{-9}\,C\right. und Elementarladung \left. e=1,6\cdot 10^{-19}\,C\right)

Nr. 2808
Lösungsweg

Wie groß ist die Gesamtladung q der Elektronen in 1g Schwefel (die Kernladungszahl von Schwefel ist Z=16)?

Nr. 2809
Lösungsweg

Wie groß ist die Gesamtladung q aller Elektronen einer Kupfermünze m=3,10\,g (die Kernladungszahl von Kupfer ist Z=29)?

Nr. 2810
Lösungsweg

Wie groß ist die Gesamtladung q aller Protonen in 1g Kohlenstoff? (Die Kernladungszahl von Kohlenstoff ist Z=6)?

Nr. 2811
Lösungsweg

Zwei identische leitende Kugeln (1. Kugel mit Ladung q, 2. Ungeladen) werden in Kontakt gebracht. Wie groß ist die neue Ladung auf jeder der beiden Kugeln?

Nr. 2812
Lösungsweg

Zwei identische leitende Kugeln (1. Kugel mit Ladung q, 2. Ungeladen) werden in Kontakt gebracht.

Während die Kugeln sich berühren, wird ein positiv geladener Stab eng an eine Kugel gebracht. Er versucht eine Umverteilung der Ladungen auf den beiden Kugeln, sodass die Ladung auf der dem Stab benachbarten Kugel nun –q beträgt. Welche Ladung trägt dann die andere Kugel?

Nr. 2813
Lösungsweg

Zwei gleiche Kugeln werden durch Influenz aufgeladen und dann getrennt. Kugel 1 hat die Ladung +q und die Kugel 2 hat die Ladung –q. Eine dritte Kugel ist ungeladen. Kugel 3 wird nun mit Kugel 1 in Kontakt gebracht und danach von ihr getrennt, dann mit Kugel 2 in Kontakt gebracht und von ihr getrennt. Wie groß ist die Endladung auf jeder dieser drei Kugeln?

Nr. 2814

Der mittlere Abstand zwischen Elektron e- und Proton p+ in einem Wasserstoffatom beträgt r = 5,3 \cdot 10^{-11} m.

Berechne die elektrostatische Anziehungskraft, die das Proton auf das Elektron ausübt.

Bezeichne das Proton als q_1 und das Elektron als q_2.

 

Nr. 2815
Lösungsweg

Zwei Punktladungen mit einer Ladung von jeweils q_1=q_2=0,082 \mu C   sind r=10 cm voneinander entfernt. Berechne den Betrag der Kraft F, die von einer Punktladung auf die andere ausgeübt wird.

Nr. 2816
Lösungsweg

Drei Punktladungen liegen auf der x-Achse. q_1 = 20 nC  befindet sich im Koordinatenurpsrung, q_2 = -15 nC bei x_2 = 2,5 m und q_0 = 15 nC befindet sich im Punkt x = 4 m.

Berechne die resultierende Kraft, die von den Ladungen q_1 und q_2  auf q_0 ausgeübt wird.

Die resultierende Kraft auf q_0 ist die Vektorsumme der Kraft \vec{F_1}, ausgeübt von q_1 und der Kraft \vec{F_2}, ausgeübt von q_2. Die Einzelkräfte werden mit dem Coulombschen Gesetz berechnet. 

Nr. 2817
Lösungsweg

Wenn eine Probeladung von 8 nC an einen bestimmten Punkt gebracht wird, erfährt sie eine Kraft von 3 \cdot 10^{-4}  \hat{\vec{x}} N in Richtung zunehmender x-Werte. Wie groß ist das elektrische Feld \vec{E} an diesem Punkt?

Nr. 2818
Lösungsweg

Wenn eine Probeladung von 2 nC an einen bestimmten Punkt gebracht wird, erfährt sie eine Kraft von 7 \cdot 10^{-4} \hat{\vec{x}} N in Richtung zunehmender x-Werte. Wie groß ist das elektrische Feld \vec{E} an diesem Punkt?

Nr. 2819
Lösungsweg

Wie groß ist die Kraft auf ein Elektron, dass sich an einem Ort befindet, in dem das Feld \vec{E} = (6 \cdot 10^4 \hat{\vec{x}}) N/C beträgt?

Nr. 2820
Lösungsweg

Wie groß ist die Kraft auf ein Proton, das sich an einem Ort befindet, in dem das Feld \vec{E} = 3 \cdot 10^4 \hat{\vec{x}}) N/C beträgt?

Nr. 2821
Lösungsweg

Eine positive Punktladung q_1 = 9 nC befindet sich auf der x-Achse bei x = x_1 = -2 m, und eine zweite positive Ladung q_2 = 10 nC liegt auf der x-Achse bei x=x_2=2,5 m. Bestimme das resultierende elektrische Feld im Punkt A, auf der x-Achse bei x_A = 5 m liegt.

Nr. 2822
Lösungsweg

Eine positive Punktladung q_1 = 9 nC befindet sich auf der x-Achse bei x = x_1 = -2 m, und eine zweite positive Ladung q_2 = 10 nC liegt auf der x-Achse bei x=x_2=2,5 m. Bestimme das resultierende elektrische Feld im Punkt B auf der x-Achse bei x_B = 2 m liegt.

Nr. 2823
Lösungsweg

Gegeben sei ein Plattenkondensator, dessen Platten sich in einem Abstand von d = 1cm befinden und welcher auf eine Spannung von U = 60V geladen ist. Im Kondensator befindet sich ein dreifach geladenes (q = 3e), kugelförmiges Teilchen mit Radius r = 5\mu m. Berechnen Sie die Geschwindigkeit v des Teilchens, wenn es sich im Kräftegleichgewicht zwischen elektrischer Anziehung und Reibungskraft befindet. (Hinweis: Vernachlässigen Sie Gravitation und nehmen Sie an, dass das Gesetz von Stokes gilt und dass die Luft im Kondensator eine Viskosität von \eta = 1,8\cdot10^{-5}Pa\qquad s hat.)

Nr. 4132
Lösungsweg

Wie groß müsste ein elektrisches Feld sein, um die Gravitationskraft zu kompensieren, die auf ein einfach geladenes Teilchen der Masse m = 5\mu g wirkt?

Nr. 4133
Lösungsweg

Vergleichen Sie die die Coulombkraft F_C und die Gravitationskraft F_G, die zwischen einem Elektron und einem Proton wirkt. Berechnen Sie das Verhältnis \frac{F_C}{F_G} der beiden Kräfte.

Einige hilfreiche Konstanten:

Elementarladung e = 1,6\cdot 10^{-19}C
Elektronenmasse m_e = 9,1\cdot10^{-31}kg
Protonenmasse m_p = 1,67\cdot10^{-27}kg

elektrische Feldkonstante \vareps_0 = 8,85\cdot10^{-12}\frac{As}{Vm}

Gravitationskonstante G = 6,67\cdot 10^{-11}\frac{m^3}{kg\cdot s^2}

Nr. 4140
Lösungsweg

NEWS

Die Mathe Plattform des Technikum Wien gewinnt den eLearning Award 2019 als Projekt des Jahres in der Kategorie Hochschule. 

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Warm-up-Kurse

Die nächsten Qualifikationskurse starten im Februar 2019. Informationen zu dem generallen Ablauf und Kontakt finden Sie auf unserer Website.

Die Infoveranstaltung findet am 19.02.2019 um 17h50 in HS A3.13 statt.

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