Aufg.

Physik für Studierende der Fachrichtungen
Biologie / Biochemie / Pharmazie
Aufgaben 6:
14.11.-20.11.2016
51. Welche Ladungsträger liegen a) in Kupfer beim Zimmertemperatur und b) in einer Glasschmelze
vor?
52. Werden der Radius r und die Länge l eines zylindrischen Drahtes um den Faktor 2 vergrößert, so
verändert sich der elektrische Widerstand des Drahtes um den Faktor
(A)
¼
(B)
½
(C)
1
(D)
2
(E)
4
53. Ein Plattenkondensator wird mit einer Spannungsquelle auf U = 10 V aufgeladen. Er wird von
der Spannungsquelle getrennt, und dann werden die Kondensatorplatten auf den doppelten
Abstand gebracht. Dabei ändert sich die Spannung bzw. die Ladung wie folgt:
(A)
Ladung und Spannung ändern sich nicht
(B)
die Spannung steigt auf den Wert U = 20 V
(C)
die Spannung sinkt auf den Wert U = 5 V
(D)
die Ladung steigt auf den doppelten Wert
(E)
die Ladung sinkt auf den halben Wert
54. Wie verändern sich Spannung und Ladung für den Plattenkondensator in der vorhergehenden
Aufgabe nach dem Auseinanderziehen der Platten, wenn die Verbindung zur Spannungsquelle
während des gesamten Vorgangs bestehen bleibt?
55. Eine elektrische Ladung von Q = 5 C wird in einem elektrischen Feld vom Potential 500 V auf das
Potential 560 V gebracht. Welche Arbeit muss dabei verrichtet werden?
56. Die Zellmembran bildet mit den Elektrolytlösungen des extra- und intrazellulären Raums einen
elektrischen Kondensator. An einem Axonabschnitt folgt aus einem einseitigen Überschuss an
einwertigen Kationen eine Potentialdifferenz von 20 mV. Die Kapazität des Axonabschnittes ist 64
pF. Etwa wie groß ist der Überschuss an Ladungsträgern auf der einen Seite der Axonmembran?
Die Elementarladung beträgt 1,6 × 10-19 As
57. Ein Herzschrittmacher besteht aus einem Kondensator, dessen Ladung den Stromstoß für die
Erregung des Myokards erzeugt. Der Kondensator (C = 5 µF) wird über eine Batterie mit einer
Spannung von 1 V geladen, der Kondensator gibt seine Ladung in Form eines Strompulses einer
Dauer von 1 ms ab. Wie groß ist die Stromstärke des Entladepulses?
58. Sie betreiben ihren in Deutschland gekauften Standard-Föhn mit einer Leistung von 2000W in
den Brasilien (Netzspannung 110V). Welche Leistung können Sie vom Ihren Föhn erwarten?
59.
Wie groß ist der Ersatzwiderstand in der folgenden Schaltung
60. Welche Werte zeigen die Messgeräte in der folgenden Schaltung an:
Lösungen zur Vorwoche:
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
da I = A·v folgen v1 = 1,9 m/s und v2 = 3,4 m/s
1 m/s
Aus der Gleichung von Bernouilli folgt, dass die Summe von statischen und dynamischen
Druck konstant ist. Da nur der statische Druck gemessen wird, muss in der bewegten
Flüssigkeit der Wert für den dynamischen Druck (½ ρ v2 = 1 kPa) vom Gesamtdruck
abgezogen werden. Somit wird ein Druck von 9 kPa gemessen.
(A)
(C)
l2 = 20 cm
(E)
a) mit p = 2σ/r folgt p = 940 kPa; b) mit p = 4σ/r folgt p = 10 Pa.
(D)
(A)