Elektrizitätslehre Aufgaben 2 1. Zwischen den Platten eines

Elektrizitätslehre Aufgaben
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1. Zwischen den Platten eines Kondensators gibt es ein elektrisches Feld der Feldstärke 150
N/C. Der Abstand zwischen den Platten beträgt 3 cm.
a) Wie große Energie braucht man um +4 mC Ladung von der negativen Platte zu der
positiven Platte parallel zu den Feldlinien zu transportieren?
b) Wie groß ist die Spannung zwischen der Platten?
2. Ein Plattenkondensator besteht aus zwei Metallplatten, die eine Oberfläche von 7 m2
besitzen. Der Abstand zwischen den Platten ist 0,885 mm. Wir legen 100 V Spannung an
den Kondensator.
a: Wie groß ist die Kapazität des Kondensators?
b: Wie groß ist die Feldstärke zwischen den Kondersatorplatten?
c: Wie groß ist die Ladung an der Platten?
d: Wir setzen eine Plystyrolfolie zwischen der Platten. Wie ändert sich die Kapazität
wenn die Folie den ganzen Raumteil zwischen der Platten ausfüllt ? (εr=2,5)
3. Ein Kondensator von 2μF wurde auf 200 V Spannung aufgeladen. Wie große Ladung ist
and der Platten? Wie vielem Elektronen entspricht diese Ladung?
4. Der Kondensator eines Defibrillators hat eine Kapazität von 20 μF.
a) Auf wie große Spannung muss es aufgeladen werden um einen elektrischen Schlag mit
160 J Energie produzieren zu können?
b) Berechnen Sie die Ladung an den Kondensatorplatten.
5. Um wie viel Prozent erhöht sich die Energie des Kondensators wenn die Spannung des
Kondensators um 5% steigt?
6. Um wie viel Prozent erhöht sich die Energie des Kondensators wenn die Ladung des
Kondensators um 10% steigt?
7. In einem Kupferdraht fließt Strom. Die Stromstärke beträgt 0.3 A.
a) Eine wie große Ladung fließt durch den Querschnitt des Leiters pro Minute?
b) Wie viel mol Elektronen fließen durch den Leiterquerschnitt pro Stunde?
8. Wie groß ist der Widerstand eines Bügeleisens das bei 220 V Spannung von einem Strom
der Stärke 4,5 A durchgeflossen wird?
9. Wie groß ist die resultierende Kapazität in der folgenden Anordnungen?
C1=1μF, C2=2 μF, C3= 100 nF C4=1,33 μF
C2
C2
C2
C1
C1
C3
C2
C1
C3
C4
Elektrizitätslehre Aufgaben
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Lösungen
1. a: 18 mJ
b: 4,5 V
2. C=7.00 10-8F=70nF, E=113 kV/m, Q=7.00 10-6 C C’=1.75 10-7 F =175 nF
3. Q=4 10-4 C Ne= 2.5 1015
4. U=4kV
5. Um 10,25%
6. Um 21 %
7. a. 18 C
b. 11,2 mmol.
8. 48,8 Ω
9. 3μF, 2.1μF, 87 nF, 2μF