Flächenladungsdichte - HMTC - Halbmikrotechnik Chemie GmbH

Lernkartei 305
305a
Flächenladungsdichte
Flächenladungsdichte
08.04.17
305a
Flächenladungsdichte
Worin besteht der Unterschied zwischen einer
Definition und einem Naturgesetz?
Eine Definition ist eine Festlegung unter einem
Fachbegriff etwas Bestimmtes zu verstehen.
Definitionen können Naturerscheinungen beschreiben
(Influenz, Polarisation), aber auch mathematische
Beziehungen zwischen physikalischer Größen
beinhalten.
Ein Naturgesetz beschreibt einen messbaren
Zusammenhang zwischen physikalischen Größen.
Physikalische Gesetze enthalten meistens
Naturkonstanten.
Wie ist die elektrische Flächenladungsdichte
definiert?
Die Flächenladungsdichte D ist der Quotient von
(felderzeugender) Ladung Q dividiert durch die
Fläche A, auf die sie durch Influenz einwirkt.
(1) D = Q / A
Welches Gesetz besteht zwischen der
Flächenladungsdichte D und der Feldstärke E
Für den Zusammenhang zwischen der
Flächenladungsdichte der Feldstärke in einem
homogenen elektrische Feld gilt; Q/A = 0 * E mit der
elektrische Feldkonstante0= 8,85 10-12 C/Vm.
Wie kann man die Flächenladungsdichte D zur
Messung des elektrischen Feldes E nutzen?
Man benutzt die Flächenladungsdichte zur Messung
der Feldstärke (Elektrofeldmeter). Dazu lädt und
entlädt einen (sehr) kleinen Plattenkondensator in
dem zu messenden Feld und bestimmt die durch
Influenz hervorgerufene Ladungstrennung. Dazu wird
der Stromstoß, der bei der Entladung des
Probekondensators entsteht, mit einem ballistischen
Galvanometers gemessen.
Es gilt : E = (Q/A)/0
Welchen Vorteil bringt die Messung der
Flächenladungsdichte gegenüber der Kraftmessung
auf eine Probeladung q im elektrischen Feld ?
Die Flächenladungsdichte lässt sich leichter
bestimmen als die man die schwerer
durchzuführende Kraftmessung auf eine Probeladung
ersetzen.
305b
Flächenladungsdichte
08.04.17
305b
Flächenladungsdichte
Zwei parallel aufgestellten Platten mit der Fläche A =
1,2 *10–2 m2 und dem Abstand d = 0,5 mm sind mit
Q(1) = 0,26 C und Q(2) = 0,26 C geladen.
Berechnen Sie die Flächenladungsdichte, Feldstärke
E, und die Spannung U.
Zwei parallele Platten (A = 4,8 *10–2 m2 im Abstand d
= 2mm) werden mit der Spannung U = 1,5 kV
aufgeladen. Die dabei aufgenommene Ladung
beträgt Q = 11,2 nC. Berechnen Sie die Feldstärke E,
die Flächenladungsdichte und die auf jeder Platte
befindliche Ladung Q.
Zwei parallele Platten (A=7,9 *10–2 m2 im Abstand d=
2mm) werden mit der Spannung U = 32 V geladen.
Die dabei aufgenommene Ladung beträgt Q = 11,2
nC. Bestimmen Sie damit die den Wert der
elektrischen Feldkonstante 0.
© 2005 HMTC Halbmikrotechnik Chemie GmbH; Lernkartei
Es gilt im homogene Feld (1) Q/A = 0 * E und
(2) E= U/d; (2 in 1-> 1a) Q/A = 0* U/d;
(1b) 0 = Q/A* d/U
0 = 11,2 nC / 7,9*10–2 m2 * 2 mm / 32 V;
0= 8,8 10-12 C/(V*m)
Letzte Änderung 14.03.2007
08.04.17
08.04.17
Lernkartei 305
60
Verständnis-Unverträglichkeiten
Flächenladungsdichte
08.04.17
60c
Verständnis-Unverträglichkeiten
Nenne Beispiele, wo scheinbar Unterschiede
zwischen der allgemeinen Erfahrung im täglichen
Leben (Mechanik, Wärmelehre) und
naturwissenschaftlicher Erkenntnis bestehen.
Im täglichen Leben bewegt sich kein Gegenstand
unendlich geradlinig fort. Satteliten fliegen eine
Kreisbahn, wo ist die Kraft?
Wärmelehre: Wissenschaftlich gibt keine Kälte, alles
ist mehr oder weniger warm.
Nenne Beispiele, wo scheinbar Unterschiede
zwischen der allgemeinen Erfahrung über die
Eigenschaften von Stoffen (Aggregatzustand,
Kontinuum) und naturwissenschaftlicher Erkenntnis
bestehen (Diskontinuum).
Warum kann ich mir dann an einer Wand den Kopf
stoßen (Kontinuum), wenn alles praktisch leer sein
soll (Diskontinuum)?
Diskontinuum: Alles soll aus kleinsten Teilchen
bestehen, die so klein sind, dass niemand sie je
kann.
Luft besteht im Wesentlichen aus Nichts! (18g
Wasserdampf füllen 24000ml 18g Wasser füllen
18ml), unterbrochen von wenige Atomen. Was ist da
dazwischen?
Ein Atomkern soll nur ein 100.000stel des
Gesamtatom ausmachen,
Nenne Beispiele, wo scheinbar Unterschiede
zwischen der Beobachtung von Sternen und der
tatsächlichen Bewegung von Sternen besteht.
Die Erde soll um die Sonne kreisen, am Himmel sieht
es jedoch genau andersherum aus.
Angeblich fliegen alle Sterne von der Erde weg,
wieso die Erde dann nicht im Mittelpunkt des
Universums?
Nenne Beispiele aus der Natur des Lichtes, die
unverständlich bleiben?
Angeblich kann Licht sich als Teilchen oder Welle
ausbreiten, Woher weiß das Licht, was gerade „dran“
ist?
Nenne Unverständliches aus dem Atombau.
Es gibt radioaktive Stoffe. Woher „wissen“ Atome,
wann sie dran sind zu zerfallen?
60e
Wissenschafts-Unverträglichkeiten
08.04.17
60d
Welches Problem wirft die sogenannte „UnschärfeRelation“ auf?
?
Welches Problem beschreibt „Schrödigers Katze“?
?
Wie steht es mit der Allgemeingültigkeit der
Erhaltungssätze und der Unumkehrbahr der Zeit und
Nichtvorhandenen Antigravitation?
?
Wohin dehnt sich das Universum aus?
?
Was war vor dem „angeblichen Urknall“?
?
© 2005 HMTC Halbmikrotechnik Chemie GmbH; Lernkartei
Wissenschafts-Unverträglichkeiten
Letzte Änderung 14.03.2007
08.04.17
08.04.17