alle 1. Schulaufgaben Klasse 11 - Mathe

Gymnasium
1. Physikschulaufgabe
Klasse 11 / G8
1.
Zwischen den horizontal ausgerichteten Platten eines Kondensators soll ein
kleines Wattestück zum Schweben gebracht werden.
a) Berechnen Sie die dafür erforderliche Spannung. (Der Kondensator ist so
gepolt, dass das Wattestück von der oberen Platte angezogen wird.)
b) Die Spannung zwischen den Kondensatorplatten wird nun auf 400 V erhöht.
Berechnen Sie die Anfangsbeschleunigung des Wattestücks.
Gegeben sind:
Für das Wattestück: Masse 0,03 g, elektrische Ladung 4,0 √ 10 , 8 C ;
Für den Kondensator: Plattenabstand 5,2 cm
2.
In der Mitte eines Plattenkondensators hängt
an einem isolierenden Faden eine schwere,
ungeladene Hohlkugel aus Metall. Die linke
Ablenkplatte ist positiv, die rechte Platte ist
negativ geladen.
a) Zeichnen Sie in nebenstehendes Bild an
den Stellen, die mit einem Punkt markiert
sind, jeweils eine Feldlinie (mit Richtungspfeil). Tragen Sie auch die Ladungsverteilung an der Kugel ein,
b) Worauf ist beim Zeichnen der Feldlinien
besonders zu achten?
c) Das elektrische Potenzial soll nun auf der
linken Platte + 150 V und auf der rechten
Platte – 150 V sein. Wie groß ist ungefähr das
Potenzial an der Stelle K (mit Begründung)?
d) Zeichnen Sie die durch K verlaufende Äquipotenziallinie.
3.
Zwei kleine, gleich große Kugeln tragen jeweils die gleiche Ladung. Ihr Abstand
beträgt 16 cm (Kugelmitten). Sie stoßen sich mit einer Kraft von 8 N ab.
Berechnen Sie die Ladung einer Kugel.
As
elektrische Feldkonstante: δ0 < 8,854 √ 10 , 12
Vm
4.
Eine positiv geladene Wolke (Unterseite in 800 m Höhe) bildet zusammen mit dem
Erdboden einen Plattenkondensator (Fläche einer „Platte“: 10 km2). Zwischen Wolke
und Erde herrscht die elektrische Feldstärke 2,4 √ 105 V/m
a) Wie groß ist die Ladung der Wolke?
b) Ein kugelförmiges Wassertröpfchen, das die Ladung 6,8 √ 10 , 10 C trägt, schwebt
bei Windstille gerade zwischen Wolke und Erde. Welchen Durchmesser hat es?
c) Berechnen Sie die im elektr. Feld (Erdboden – Wolke) gespeicherte Energie.
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1. Physikschulaufgabe
Klasse 11 / G8
5.
Thema: Feldlinien und Feldstärke
Welche der folgenden Aussagen sind richtig (R) oder falsch (F) ?
Tragen Sie den entsprechenden Buchstaben in die Ζ ∴ ein.
Ζ
Ζ
Ζ
Ζ
∴
∴
∴
∴
Feldlinien statischer elektrischer Felder beginnen und enden auf Ladungen.
Feldlinien elektrischer Felder können auch ringförmig geschlossen sein.
Feldlinien schneiden sich im allgemeinen nicht.
An Spitzen elektrisch geladener Körper ist das elektrische Feld schwächer
als an flachen Stellen.
Ζ ∴ Eine höhere Feldliniendichte kennzeichnet ein stärkeres elektrisches Feld.
Ζ ∴ Magnetfelder sind Wirbelfelder, die magnetischen Feldlinien haben kein
Anfang und kein Ende, sie sind in sich geschlossen.
Ζ ∴ Die Pfeile der magnetischen Feldlinien geben die Kraftrichtung auf eine
negative Probeladung an.
Ζ ∴ In der Umgebung eines Permanentmagneten verlaufen seine magnetischen
Feldlinien immer vom Nord- zum Südpol.
Ζ ∴ Die elektrischen Feldlinien im Plattenkondensator sind alle parallel.
Ζ ∴ Die elektrische Feldkraft imτθPlattenkondensator hat die gleiche Richtung wie
die elektrische Feldstärke E .
Ζ ∴ In einem Plattenkondensator sind die elektrischen Feldkräfte in Plattennähe
größer als in der Mitte des Kondensators.
Ζ ∴ Die elektrische Feldstärke eines radialsymmetrischen Feldes ist überall gleich
groß.
Ζ ∴ Ein homogenes Feld liegt vor, wenn die Feldlinien parallel verlaufen und sie
untereinander alle den gleichen Abstand haben.
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1. Physikschulaufgabe
Klasse 11 / G8
1.
Ein Punkt P im Raum hat gegenüber der Erde eine elektrische Feldstärke und ein
elektrisches Potenzial.
a) Definieren Sie die elektrische Feldstärke in P.
b) Formulieren Sie eine korrekte Definition des elektrischen Potenzials in P.
2.
Zwischen zwei waagrecht angeordneten Kondensatorplatten mit dem Plattenabstand 5,0 mm liegt eine elektrische Spannung von 108 V. Der Pluspol ist oben.
Ein geladenes Öltröpfchen der Masse m < 1,4 √ 10 , 15 kg schwebt (wegen des
elektrischen Feldes) zwischen den Kondensatorplatten.
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Berechnen Sie die Feldstärke im Kondensator.
Welche elektrische Ladung trägt das Öltröpfchen?
Das Öltröpfchen hat entweder zu viel oder zu wenig Elektronen. Berechnen Sie.
Skizzieren Sie einige elektr. Feldlinien zwischen den Kondensatorplatten.
Zeichnen Sie die Potenziallinien ι < 36 V und ι < 72 V zwischen den Platten
ein, wenn die untere Platte Bezugspotenzial 0 V ist.
Welche elektr. potenzielle Energie hat das Öltröpfchen auf der 36 V Linie
bezogen auf die untere Platte?
Skizze zu d)
Skizze zu e)
3.
Es soll der Zusammenhang zwischen der Ladung Q eines Plattenkondensators
und der an ihm anliegenden Spannung U bestimmt werden.
Beschreiben Sie anhand einer beschrifteten Skizze Aufbau, Durchführung und
Ergebnis eines geeigneten Experiments.
4.
Das Wasserstoffatom besteht aus einem einfach positiv geladenen Kern und einem
einfach negativ geladenen Elektron. Das Atommodell von Niels Bohr (1913)
betrachtete das Elektron als punktförmiges Teilchen der Masse m, das im Abstand
von etwa 5,3 √ 10 , 11m um das Proton kreist.
a) Berechnen Sie den Betrag der Coulomb-Kraft Kraft, die zwischen Kern und
Elektron wirkt. Kern und Elektron tragen jeweils eine Elementarladung.
b) Welche Umlaufgeschwindigkeit ergibt sich aus dieser Kraft für das Elektron?
(Es handelt sich hier um eine Modellvorstellung!)
c) Wie groß ist die Gravitationskraft zwischen Elektron und Proton?
5.
Beschreiben Sie anhand einer beschrifteten Skizze den Versuch zum magnetischen
Barkhausen-Effekt. Gehen Sie dabei auch auf die „Weißschen Bezirke“ ein.
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1. Physikschulaufgabe
Klasse 11 / G8
1.
Gegeben sind zwei Plattenkondensatoren mit folgenden Eigenschaften:
Kondensator 1
Plattenabstand
d < 1,0 cm
Plattenfläche
A < 24 dm2 (Kreisfläche)
Spannungsquelle
Gleichspannung U < 1,4 kV
Medium zwischen den Platten
Luft
Kondensator 2
Spannungsquelle
Ungeladen
Kapazität
3x so groß wie Kondensator 1 ∋ C2 < 3 C1 (
Kondensator 1 wird an der Spannungsquelle aufgeladen und anschließend von der
Spannungsquelle getrennt.
a) Berechnen Sie die Kapazität, die aufgenommene Ladung und den Energieinhalt
des Kondensators 1.
b) Nun werden beide Kondensatoren parallel geschaltet.
Berechnen Sie
(1) die Gesamtkapazität der beiden Kondensatoren,
(2) die an den beiden Kondensatoren anliegende Gesamtspannung
(3) den Gesamt-Energieinhalt.
Begründen Sie eine eventuelle Energieänderung.
2.
Zwischen den Platten eines ungeladenen Kondensators
(Plattenabstand 5 cm, Kapazität 8,0 nF) hängt an einem
nahezu masselosen, nicht leitenden Faden eine kleine
elektrische geladene Kugel (Masse 0,2 g, Ladung 24 nC).
Legt man an den Kondensator die Spannung 0,22 kV an,
erfährt die Kugel eine Auslenkung um den Winkel ι
(vgl. Skizze).
a) Berechnen Sie den Betrag der elektrischen Feldstärke
zwischen den Kondensatorplatten sowie den Betrag
der elektrischen Kraft (Anziehungskraft) auf die Kugel.
Das elektrische Feld im Kondensator sei homogen.
b) Berechnen Sie den Auslenkwinkel ι mithilfe dafür
geeigneter Kräfte (Skizze!).
Der Kondensator wird nun von der Spannungsquelle getrennt und anschließend der
Plattenabstand verdoppelt.
c) Wie verändert sich der Energieinhalt des Kondensators (Berechnung und
Erläuterung der Ursache).
d) Wie ändert sich der Auslenkwinkel ι ? Begründen Sie.
GP_A0402 **** Lösungen 4 Seiten (GP_L0402)
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3.
Zwei gleich große Kugeln ( m < 5,0 g; d < 4 mm ) haben jeweils in
der Mitte eine kleine Bohrung und sind auf einem senkrecht straff
gespannten, isolierenden Faden aufgereiht. Beide Kugeln könnten
sich entlang des Fadens nach oben oder unten reibungsfrei bewegen.
Weil die Kugeln jeweils mit Q < , 120 nC geladen sind, schwebt
die obere Kugel über der unteren (zwischen den Kugeln wirken
Abstoßungskräfte).
Die Auflagefläche ist ohne Ladung und nicht leitend.
Welchen Abstand a zur Auflagefläche hat die obere Kugel?
(vgl. Skizze rechts)
GP_A0402 **** Lösungen 4 Seiten (GP_L0402)
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1.
Kugeln im Raum
Gegeben sind zwei kleine Metallkugeln mit
den Ladungen Q1 und Q2 sowie der Punkt P
entsprechend nebenstehender Skizze.
Q1 < 4,5 √ 10, 9 C; Q2 < , 8 √ 10, 9 C
a) Geben Sie eine Definition der elektrischen Feldstärke für einen Punkt des
Raumes (in Worten).
b) Bestimmen Sie den Betrag der elektrischen Feldstärke im Punkt P.
2.
Bewegung im el. Feld
Am rechten Rand eines homogenen elektrischen
Feldes ( E < 0,9 √ 10 3 V / m ) befindet sich ein
Elektron (vgl. Skizze).
a) Wie lange benötigt das Elektron zum Durchlaufen des Feldes?
b) Berechnen Sie die Geschwindigkeit des
Elektrons beim Erreichen des linken Randes.
3.
Natur-Kondensator
Wir betrachten einen „natürlichen Plattenkondensator“. Die untere quadratische
Platte ( 160 km2 ) ist positiv geladen und wird vom ebenen, leitfähigen Erdboden
gebildet. Sie soll als Bezugspotenzial gelten. Eine darüber schwebende Gewitterwolke gleicher Größe (negativ geladen) ist die obere Platte des Kondensators.
Die Unterseite der Wolke hat zum Erdboden einen Abstand von 1,0 km.
Das el. Feld zwischen Erdboden und Wolke ist als homogen anzunehmen.
a) Die Ladung der unteren Platte soll Q < ∗ 12,0 C betragen.
Berechnen Sie die den Betrag der el. Feldstärke im Kondensator.
b) Berechnen Sie das elektrische Potenzial der Gewitterwolke.
c) Berechnen Sie die Energiedichte θel < 1 √ δ0 √ δr √ E2 im Plattenkondensator sowie
2
die Energie W, die im Kondensator steckt.
d) Durch einen kleinen Blitz wird die Ladung q < , 0,08 C von der Wolke zur
Erde transportiert. Berechnen Sie die Energie (el. Arbeit) des Blitzes WBlitz .
e) Ein kugelförmiges Nebeltröpfchen schwebt zwischen Erdboden und Wolke.
Welche Ladung trägt das Nebeltröpfchen? Umwelteinflüsse wie z.B. Auftrieb
oder Windkräfte bleiben unberücksichtigt.
Daten des Tröpfchens: Durchmesser d < 0,6 mm ; Dichte θ < 1,0 kg / dm3
GP_A0403 **** Lösungen 5 Seiten (GP_L0403)
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1.
Elektrisches Potenzial
Auf der x - Achse eines gedachten Koordinatensystems sind zwei Ladungen im
Abstand a < 0,8 m vorhanden. Im Nullpunkt sitzt die Ladung 1,5 Q , bei x < a die
Ladung , 0,5 Q . Dabei gilt: Q < 4,0 √ 10 , 9 C .
Im Folgenden werden nur Punkte auf der x - Achse betrachtet.
a) Erstellen Sie von der gegebenen Situation eine Skizze. Zeichnen Sie auch das
zugehörende elektrische Feld und einige Äquipotenziallinien.
b) Erklären Sie mit einer kurzen Begründung, wie sich das elektrische Feld für
einen Beobachter in sehr großer Entfernung darstellt.
c) Berechnen Sie das Gesamtpotenzial für x < 2,5 a .
d) Berechnen Sie, für welche x ⊆ ∴ a; ∗ ⁄ Ζ das Gesamtpotenzial null ist.
2.
Coulomb-Kräfte
In den Ecken eines Quadrats sitzen diagonal gegenüber
die Ladungen Q1 < , 25 √ 10, 9 C und Q2 < 20 √ 10, 9 C .
Ihr Abstand ist d < 10 cm .
a) An einer dritten Ecke sitzt die Ladung Q3 < , 15 √ 10, 9 C .
Berechnen Sie die Kräfte F13 und F23 , die von den
Ladungen Q1 sowie Q2 auf die Ladung Q3 ausgeübt
werden.
b) Fertigen Sie eine möglichst maßstäbliche Zeichnung an,
aus der die Richtung der Gesamtkraft Fres auf die Ladung Q3 hervorgeht.
Ermitteln Sie den Betrag von Fres .
3.
Plattenkondensator
Ein Plattenkondensator mit der Plattenfläche A < 200 cm2 und dem Plattenabstand
d1 < 2,0 cm (Dielektrikum Luft) wird an eine Gleichspannungsquelle mit U1 < 100 V
angeschlossen. Nach dem Ladevorgang wird der Kondensator von der Spannungsquelle getrennt.
a) Berechnen Sie die Ladung Q1 auf einer Kondensatorplatte und die elektrische
Feldstärke E 1 im Raum zwischen den Platten.
Der Plattenabstand wird nun auf d 2 < 1,5 cm verringert.
b) Berechnen Sie die Spannung U2 zwischen den Platten.
c) Berechnen Sie die Änderung ΧWel der im Kondensator gespeicherten
el. Feldenergie infolge der Änderung des Plattenabstands von d1 auf d 2 .
GP_A0404 **** Lösungen 5 Seiten (GP_L0404)
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4.
Elektrolytkondensator
Im Bild rechts sehen Sie einen Aluminium-ElektrolytKondensator mit einer Kapazität von 47000 λF bei 16 V
Nennspannung.
a) Berechnen Sie die Energie, die nach dem Aufladen bei
Nennspannung im Kondensator gespeichert ist.
b) Wie hoch könnte man mit dieser gespeicherten Energie
1,0 Liter Wasser anheben?
c) Welchen Flächeninhalt müssten die Platten eines
Plattenkondensators der gleichen Kapazität aufweisen,
wenn seine Platten einen Abstand von 8,0 cm haben?
GP_A0404 **** Lösungen 5 Seiten (GP_L0404)
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Klasse 11 / G8
1.
Fragen zum Kondensator
a) Aus welchen Einzelteilen besteht ein elektrischer Kondensator in der Praxis ?
b) Welche physikalischen Größen der Einzelteile muss man kennen, um seine
Kapazität berechnen zu können?
c) Im Vergleich zu einem bereits produzierten Kondensator soll bei einem neuen
Kondensator die zulässige Betriebsspannung verdoppelt werden, die Kapazität
und die Materialien aber gleich bleiben.
Was muss man nun am Aufbau des neuen Kondensators ändern?
2.
Welche der folgenden Aussagen sind richtig (R) oder falsch (F) ?
Tragen Sie den entsprechenden Buchstaben in die [ ] ein.
[
[
[
[
[
[
]
]
]
]
]
]
[
[
[
[
]
] Ein einzelner, stromdurchflossener Leiter kann eine Kompassnadel ablenken.
] Ein Hufeisenmagnet ist viel stärker als ein Stabmagnet.
] Die Stärke des Magnetfeldes einer stromdurchflossenen Spule ist um so größer, je
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
3.
Bei einem Permanentmagneten sind die Elementarmagnete lange Zeit geordnet.
Ferromagnetische Stoffe sind z.B. Eisen, Kobalt, Nickel.
Diamagnetische Stoffe schwächen ein Magnetfeld nur sehr geringfügig.
Der Permanentmagnet eines Türgongs hat nur ein schwaches Magnetfeld.
Ein Elektromagnet muss mindestens 100 Windungen aus Kupferdraht haben.
Ein Lautsprecher benötigt u.a. einen Dauermagneten und eine federnd aufgehängte
Schwingspule.
Bei - 40°C verliert ein magnetisiertes Eisenteil seinen Magnetismus wieder.
größer die Stromstärke durch die Spule ist.
Bei einer Hallsonde sind die Lorentzkraft und die elektrostatische Kraft im
Gleichgewicht.
Bei einer Hallsonde ist die gemessene Flussdichte proportional zur
Elektronengeschwindigkeit.
Das Erdmagnetfeld schützt uns vor positiv und negativ geladenen Teilchen aus dem
Weltraum.
Beim Massenspektroskop werden Ionen erst auf Kreisbahnen gezwungen, dann
werden diejenigen Ionen mit der höchsten Geschwindigkeit ausgefiltert.
Das Produkt aus magnetischer und elektrischer Feldkonstante ist die
Lichtgeschwindigkeit.
Die Eigenschaften eines magnetischen Materials lassen sich an seiner
Hysteresekurve ablesen.
Ferrite besitzen eine hohe Permittivitätszahl und eine große Remanenz.
In einem Wasserstoffatom sei der Abstand eines Elektrons vom Kern 10,6 × 10 - 11m .
Man kann durch Energiezufuhr das Wasserstoffatom ionisieren, d.h. das Elektron
„ins Unendliche“ befördern. Berechnen Sie diese Energie.
GP_A0405 **** Lösungen 4 Seiten (GP_L0405)
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1. Physikschulaufgabe
Klasse 11 / G8
4.
5.
Bestimmen Sie die gesamte elektrische
Ladung, die aufgrund der hier dargestellten Funktion I(t) transportiert worden ist.
uur
Elektronen werden mit der Geschwindigkeit v 0 durch das elektrische Feld ins
magnetische Feld bewegt. Zeichnen Sie eine mögliche sinnvolle Flugbahn ein.
6.
In einem homogenen Magnetfeld befindet sich ein 10 cm langer, gerader Leiter.
Bei einer Stromstärke von 2 A wird auf den Leiter eine Kraft von 3 mN ausgeübt.
Berechnen Sie die magnetische Flußdichte für den Fall, dass der Leiter senkrecht
zu den magnetischen Feldlinien steht.
7.
Ein Elektronenstrahl tritt im Vakuum mit einer Geschwindigkeit von 8,8 × 106 m / s
senkrecht zu den Feldlinien in ein homogenes Magnetfeld ( B = 1,2 mT ) ein.
a) Leiten Sie – mit Begründung – die Gleichung zur Berechnung der Flugbahn her.
b) Berechnen Sie anschließend den Radius der sich ergebenden Flugbahn.
8.
Eine Spule mit N = 750 Windungen befindet sich
in einem homogenen Magnetfeld ( B = 0,40 T ) mit
den Abmessungen a = 10 cm und b = 6 cm
(siehe Skizze). Die Stromstärke in der Spule
beträgt 800 mA.
a) In welche Richtung wird die Spule gezogen?
b) Wie groß ist die zugehörige Kraft?
GP_A0405 **** Lösungen 4 Seiten (GP_L0405)
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Klasse 11 / G8
1.
a) Wie lautet die Definition des elektrischen Potenzials?
b) Wie heißt die Einheit des elektrischen Potenzials?
2.
a) Was versteht man unter elektrischen Feldlinien?
b) Warum überschneiden (oder kreuzen) sich Feldlinien nicht?
3.
Zwei Metallkugeln sind auf einem Tisch,
der mit Isoliermaterial belegt ist, befestigt.
Dazwischen liegt eine weitere Kugel, die
beweglich ist, aber zunächst mit einem
Kunststofflöffel festgehalten wird. Alle
Kugeln sind gleich groß und gleich
schwer (120 g). Der Tisch ist waagerecht
ausgerichtet.
a) Wie groß ist der Betrag der elektrostatischen Kraft, die auf die Kugel K2 wirkt?
b) In welche Richtung wird die Kugel K2 losrollen?
c) Wie groß ist die Beschleunigung zu Beginn der Bewegung?
Störende Einflüsse wie Reibung, Rollwiderstand usw. sind zu vernachlässigen.
d) Wie ändert sich die Beschleunigung im zeitlichen Verlauf?
4.
Im Magnetfeld eines Hufeisenmagneten befindet
sich eine Leiterschaukel. Die magnetische Flussdichte zwischen den Polen beträgt 0,55 Tesla.
Im äußeren Bereich sei das Feld vernachlässigbar.
Der Magnet liegt auf einer waagrechten Unterlage.
a) Wie muss die Gleichspannungsquelle an den
Klemmen 1 u. 2 angeschlossen sein, damit die
Kraft in der eingezeichneten Richtung wirkt?
Wie lautet die Merkregel?
b) Wie groß ist die Kraft F, wenn der Strom auf
8 A eingestellt wird?
c) Die unter b) berechnete Kraft lenkt die Leiterschaukel um den Winkel  aus. Berechnen Sie
 für den Fall, dass die Schaukel eine Masse
von 32 g hat.
GP_A0406 **** Lösungen 3 Seiten (GP_L0406)
1 (2)
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1. Physikschulaufgabe
Klasse 11 / G8
5.
Im Bild sind drei Punktladungen und ihr Feldlinienbild dargestellt.
Die Punktladungen sind dem Betrag nach gleich groß, aber zwei sind negativ
und eine ist positiv.
a) Beschriften Sie die Ladungen mit Ihrem jeweiligen Vorzeichen.
Tragen Sie auf einigen Feldlinien deren Richtung ein (Pfeil), um den Verlauf des
elektrischen Feldes in der Abbildung darzustellen.
b) Zeichnen Sie für jeden der beiden vorgegebenen Punkte (Kreuzchen)
jeweils die Äquipotentiallinien ein.
c) Worauf ist beim Zeichnen der Äquipotentiallinien zu achten?
6.
Betrachtet wird ein langer gerader Leiter (aus nicht-ferromagnetischem Material).
Fließt der Strom I durch den Leiter, entsteht um den Leiter herum ein Magnetfeld.
Für die magnetische Flussdichte B im (senkrechten) Abstand r zu diesem Leiter gilt:
B < λ0 √ Η
(magnetische Feldkonstante λ0 < 4 ο √ 10, 7 N2 )
2ο√r
A
a) Berechnen Sie die Flussdichte (in λT ) in einem Abstand von 4 cm um den
Leiter, wenn ein Strom von 3 A durch den Leiter fließt.
b) Zwischen zwei parallelen stromdurchflossenen Leitern wirkt entweder eine
abstoßende oder eine anziehende Kraft. Wovon hängt die Kraftrichtung ab?
Berechnen Sie diese Kraft für einen Strom von 2,5 A in jedem Leiter, dem
Leiterabstand 10 cm und den Leiterlängen 80 cm.
Für die Kraft gilt: F < B √ Η √ κ
GP_A0406 **** Lösungen 3 Seiten (GP_L0406)
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Klasse 11 / G8
1.
Zwei gleich große, geladene Metallkugeln
sind 18 cm voneinander entfernt.
Eine Kugel trägt die Ladung Q1 < 4,6 √ 10 , 9 C ,
der Ladungsbetrag der anderen Kugel ist
halb so groß. Nebenstehendes Bild zeigt
einige Feldlinien des elektrischen Feldes.
a) Welches Vorzeichen haben die
Ladungen auf den Kugeln jeweils?
b) Welche der Kugeln trägt den größeren
Ladungsbetrag?
c) Bestimmen Sie die Richtung und den
Betrag der elektrischen Feldstärke im
Punkt A (A liegt mittig zwischen K1
und K2).
d) Fertigen Sie eine Skizze an, die den
Feldlinienverlauf für einen Beobachter
in sehr großer Entfernung zeigt. Begründung angeben!
2.
In trockener Luft beträgt die Durchschlagsfeldstärke ungefähr 30 kV / cm .
Eine isoliert aufgestellte, leitfähige Kugel ( rK < 5 cm ) mit einer sehr glatten
Oberfläche erhält eine Ladung von 50 λC .
a) Bestimmen Sie die Entfernung vom Mittelpunkt der Kugel bis zu einem Punkt im
Raum, in dem die Feldstärke noch 30 kV / cm ist.
b) Interpretieren Sie dieses Ergebnis.
3.
Die Skizze stellt die Erde mit ihrem (erdnahen)
Magnetfeld dar. Zur Erde fliegen von der
Sonne aus energiereiche, geladene Teilchen,
der sog. „Sonnenwind“.
a) Welche weithin sichtbare Erscheinung
bewirkt der Sonnenwind auf der Erde?
b) Welches sind die Hauptbestandteile des
Sonnenwinds?
c) Unter der Annahme, dass die Teilchen in
Pfeilrichtung ankommen, erklären Sie,
wie das Erdmagnetfeld uns vor dem
Sonnenwind schützt.
4.
Der Abstand zwischen zwei positiven Punktladungen beträgt 5 cm. Skizzieren Sie
das Feldlinienbild für den Fall:
a) Beide Punktladungen sind gleich groß
b) Die linke Punktladung ist größer als die rechte.
GP_A0407 **** Lösungen 3 Seiten (GP_L0407)
1 (2)
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5.
Zwei runde Aluminiumplatten von je 314 cm2 stehen sich im Abstand von 3 cm
parallel und voneinander isoliert gegenüber. Die Spannung zwischen den Platten
beträgt 4 kV.
Welche Arbeit ist aufzuwenden, um eine Probeladung von 5 √ 10 , 9 C gegen die
elektrische Feldkraft auf kürzestem Weg von einer Platte zur anderen zu
transportieren ?
6.
Nennen Sie vier Anwendungsgebiete für Kondensatoren.
7.
Bei einem Elko entsteht beim Formieren eine 0,1 μm dicke Aluminiumoxidschicht
(Permittivitätszahl 9,6). Berechnen Sie die aktive Fläche für einen solchen
Elektrolytkondensator mit 100 μF.
Zusatzinformationen:
Ein Aluminium-Elektrolytkondensator (Elko) ist im Prinzip ein aufgewickelter Plattenkondensator.
Seine Anode (Pluspol) besteht aus Aluminium, seine Kathode (Minuspol) ist ein fester oder flüssiger
Elektrolyt. Dazwischen befindet sich eine dünne, elektrisch isolierende Aluminiumoxidschicht
(Dielektrikum), die durch Formierung (anodische Oxidation) auf der Anode aufgebracht wurde.
GP_A0407 **** Lösungen 3 Seiten (GP_L0407)
2 (2)
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Klasse 11 / G8
1.
a) Wie lautet die Definition der elektrischen Feldstärke?
b) Wovon hängt die Richtung der elektrischen Feldstärke ab?
2.
Zwei runde Aluminiumplatten von je 380 cm2 stehen sich im Abstand von 2,0 cm
parallel und voneinander isoliert gegenüber. Die Spannung zwischen den Platten
beträgt 4,0 kV.
a) Wie groß ist die elektrische Feldstärke zwischen den Platten?
b) Wie groß ist die Kraft, die auf die Probeladung q < 8 √ 10 , 9 C wirkt?
3.
Auf der gedachten Verbindungsgeraden
zwischen den beiden positiven Ladungen
Q1 < 5 nC und Q2 < 20 nC ist im Abstand
r < 8,0 cm zu Q1 der Punkt P gegeben.
In P ist die elektrische Feldstärke null.
Berechnen Sie den Abstand d zwischen den beiden Ladungen
4.
a) Leiten Sie mithilfe des Coulomb-Gesetzes für das radialsymmetrische Feld einer
positiven Punktladung Q eine Beziehung her für den Betrag E(r) der elektrischen
Feldstärke im Abstand r von Q.
b) Wie lautet ein zum Coulomb-Gesetz ähnliches Gesetz aus der Mechanik?
Welcher grundsätzliche Unterschied besteht?
5.
Gegeben sind im Abstand von 6,71 cm die
positive Ladung Q 1 < 3 √ 10 , 9 C , die
negative Ladung Q 2 < , 1,5 √ 10, 9 C und
im Punkt P eine positive Probeladung q
(vgl. Skizze rechts).
a) Berechnen Sie jeweils die elektr.
Feldstärken E1 bzw. E2 , die von
den Ladungen Q1 bzw. Q2 im
Punkt P erzeugt werden.
b) Bestimmen Sie durch Konstruktion (geeigneten Maßstab wählen!)
τθ
den Vektor E ges der elektrischen Feldstärke im Punkt P.
Entnehmen Sie der Zeichnung durch Ablesen den Betrag Eges.
(Eine Berechnung ist zulässig!)
GP_A0408 **** Lösungen 4 Seiten (GP_L0408)
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1.
Versuch zur Coulomb-Kraft
Beschreiben Sie anhand der folgenden Skizze den Versuch zum Coulombschen
Kraftgesetz.
Welche beiden Abhängigkeiten wurden dabei bestimmt?
2.
Feldlinienbild
a) Beschreiben Sie kurz eine Möglichkeit,
um die elektrische Feldstärke in Punkt P
experimentell zu bestimmen.
b) Was kann man aufgrund des Feldlinienbildes über die drei Ladungen aussagen?
3.
Coulomb-Kräfte
Drei kleine Kugeln werden jeweils mit
Q < , 0,5 λC geladen.
Berechnen Sie die Kraft, die auf die
Kugel 3 wirkt.
4.
Plattenkondensator 1
Ein kleiner Strohhalm sitzt leicht drehbar und genau
mittig auf der Spitze einer senkrecht stehenden Nadel.
Links und rechts im gleichen Abstand zur Nadel befinden sich die beiden Platten eines Kondensators.
Nadel und Platten stehen also parallel zueinander
(siehe Bild rechts).
Die Platten werden entgegengesetzt aufgeladen.
Welche Beobachtung ist zu erwarten? Begründen
Sie Ihre Vermutung.
GP_A0409 **** Lösungen 4 Seiten (GP_L0409)
1 (2)
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1. Physikschulaufgabe
Klasse 11 / G8
5.
Plattenkondensator 2
An einem waagrechten Plattenkondensator liegt die
Spannung U < 1000 V an. Der Plattenabstand beträgt
d < 50 mm .
Ein kleines Metallpartikel der Masse m < 2 λ g sinkt in
Punkt A auf die geladene Platte, nimmt dabei die
Ladung Q < , 3 √ 10, 12 C auf und wird abgestoßen.
a) Bestimmen Sie die elektrische Feldkraft sowie die
Gewichtskraft die auf das Metallpartikel wirken.
b) Berechnen Sie die Zeit, die das Partikel benötigt, um zur gegenüberliegenden
Platte zu gelangen (der Einfluss der Luft soll unberücksichtigt bleiben).
6.
Millikan-Versuch
In den Jahren 1909 bis 1913 gelang es den amerikanischen Physikern Robert A.
Millikan und Harvey Fletcher experimentell an geladenen Öltröpfchen die Elementarladung e mit deutlich höherer Genauigkeit zu bestimmen als es bislang möglich war.
Sie konnten im Versuch geladene Öltröpfchen im elektrischen Feld eines Plattenkondensators schweben lassen.
a) Skizzieren Sie den Kondensator für den Schwebefall eines positiv geladenen
Tröpfchens. Zeichnen Sie die wirkenden Kräfte, die elektrischen Feldlinien
sowie zwei Äquipotentiallinien ein.
Das schwebende, positiv geladene Tröpfchen soll die Masse m < 4,9 √ 10 ,12 g
besitzen. Der Kondensator liegt an der Spannung U < 100 V und hat einen
Plattenabstand von d < 5,0 mm .
Bestimmen Sie die Ladung q des Tröpfchens als Vielfaches der Elementarladung e.
Für die folgende Betrachtung bleibt die Masse des Tröpfchens unberücksichtigt,
jedoch trägt es die in b) berechnete Ladung und sitzt genau in der Mitte (Punkt A)
des Kondensators.
b) Das Tröpfchen wird um 2 mm in Richtung der positiven Platte zum Punkt B
bewegt. Berechnen Sie die verrichtete Arbeit W AB und begründen Sie, wie sich
die potenzielle Energie des Tröpfchens ändert.
c) Berechnen Sie das Potenzial in den Punkten A und B und ermitteln Sie
anschließend die Spannung UAB zwischen diesen beiden Punkten.
GP_A0409 **** Lösungen 4 Seiten (GP_L0409)
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Klasse 11 / G8
Thema: Magnetisches Feld / elektrisches Feld
1.
Wo befindet sich der magnetische Südpol der Erde? Wie stabil ist sein Ort?
2.
Wie lautet die Definition der magnetischen Flussdichte (Text und Formel)?
3.
Wie sind die Einheiten Tesla und Newton miteinander verknüpft?
4.
Was versteht man unter diamagnetischen Materialien?
5.
Welche beiden Kräfte spielen beim Hall-Effekt eine Rolle?
6.
Wozu dient beim Hall-Effekt der Strom mit der Stromstärke Η?
7.
Fünffach positiv geladene Stickstoff-Ionen
(Atommasse 14u) verlassen eine Ionenquelle. Ihre Austrittsgeschwindigkeit sei
vernachlässigbar.
Durch ein kleines Loch gelangen Ionen in
das homogene Feld eines Plattenkondensators und werden dort beschleunigt.
Durch ein zweites Loch verlassen die
Ionen den Plattenkondensator wieder.
Sie treffen auf ein räumlich scharf
begrenztes homogenes Magnetfeld der
Flussdichte B = 270 mT und werden dort
auf einer Kreisbahn (r = 4,0 cm) um 90° abgelenkt.
Die gesamte Anordnung befindet sich im Vakuum.
a) Wie groß ist die Geschwindigkeit der Ionen beim Verlassen des Kondensators?
b) Welche Spannung liegt am Kondensator an?
8.
Ein Streifen aus Silber ( a < 20 mm ,
b < 10 mm , d < 0,1mm ) wird einem
Magnetfeld der Flussdichte B < 0,8 T
ausgesetzt. Bei einem Strom der
Stärke Η < 5 A wird eine Hallspannung
UH < , 3,6 λV gemessen.
a) Beschreiben Sie anhand der Skizze
das Zustandekommen der HallSpannung.
b) Wie groß ist die Hall-Konstante RH
des Silberstreifens?
c) Berechnen Sie die mittlere Driftgeschwindigkeit der Elektronen
im Silber.
GP_A0410 **** Lösungen 3 Seiten (GP_L0410)
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Klasse 11 / G8
Thema: Kondensator
1.
Zwischen den Platten eines Plattenkondensators herrscht eine Feldstärke
von 1 MV / m. Das Dielektrikum ist eine dünne Glimmerscheibe (,δr < 7, Durchschlagsfestigkeit 25 kV / mm ).
a) Reicht die Durchschlagsfestigkeit in diesem Fall aus?
b) Welchen Druck erhält die Glimmerscheibe aufgrund der elektrischen Anziehungskraft zwischen den Platten? (Hilfe: Druck p < F / A in N / m2)
2.
Drei gleichartige Kondensatoren zu je 1 λ F
sind wie nebenstehend skizziert geschaltet.
Wie groß ist die Gesamtkapazität?
3.
Gegeben sind drei gleichartige Kondensatoren zu je 10 λ F .
a) Wie viele verschiedene Schaltungen lassen sich mit diesen drei Kondensatoren
aufbauen? Zeichnen Sie die Schaltungen und kennzeichnen Sie jeweils deutlich
die beiden Anschlussklemmen.
b) Berechnen Sie jeweils die Gesamtkapazitäten Cges .
4.
Ein halbkreisförmiger Plattenkondensator
(Plattenabstand d < 5 mm , Plattenradius
r < 20 cm ) ist auf einer Achse aus Isoliermaterial, die sich in einer schmalen Wanne
mit Öl ( δr < 5 ) befindet, drehbar gelagert.
Beide Kondensatorplatten sind, wie in der
Skizze rechts dargestellt, bei einem Drehwinkel von  < 0↓ noch nicht mit dem Öl
der Wanne in Kontakt.
a) Wie hängt die Kapazität des Kondensators vom Winkel  ab? Bestimmen Sie
die Funktion C( ) für 0↓ ′  ′ 180↓ .
Um welche Art von Funktion handelt es sich dabei?
b) Berechnen Sie die Kapazitäten C(0↓), C(90↓), C(180↓)
5.
Ein Plattenkondensator ist mit zwei Isolierschichten d1 < 3 mm, δr 1 < 2,5 und d 2 < 4 mm,
δr 2 < 4 als Dielektrikum bestückt (siehe Abb.
rechts). Die Plattenfläche beträgt A < 800 cm2 ,
die anliegende Spannung ist U < 5,0 kV .
a) Wie groß ist die Kapazität des Kondensators?
(Die Anordnung kann als Reihenschaltung zweier
Kondensatoren aufgefasst werden).
b) Welche Spannungen U1 und U2 und welche el. Feldstärken E 1 und E 2 treten
an den Isolierschichten auf?
GP_A0411 **** Lösungen 7 Seiten (GP_L0411)
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Klasse 11 / G8
6.
An einer Gleichspannungsquelle mit der konstanten
Spannung U < 10V ist eine Reihenschaltung aus
Schalter, Widerstand und Kondensator angeschlossen
(vgl. Schaltplan rechts).
Für die Aufladung des Kondensators gelten die
Beziehungen
t
t
,
, ⌡
∑
i(t) < Η0 √ e σ und uC (t) < U √  1 , e σ  mit σ < R √ C .


Der Kondensator sei zur Zeit t < 0 völlig entladen.
Die Bauelemente sind R < 1kς und C < 100 λ F .
a) Berechnen Sie die Zeitkonstante σ .
b) Skizzieren Sie den Verlauf von uC (t) für den Fall, dass der Schalter bei
t < 0 geschlossen wird.
c) Wie groß ist der Anfangsladestrom i(0) ?
Nachfolgender Punkt für MINT-Oberstufe!
d) Warum sind i(t) und uC (t) Exponentialfunktionen der Form e x ?
GP_A0411 **** Lösungen 7 Seiten (GP_L0411)
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1.
Coulomb-Kräfte, elektrisches Feld
Eine Metallkugel mit Radius R < 1,0 cm ist mit der Spannung U so aufgeladen
worden, dass die Kugeloberfläche die gleichmäßig verteilte Ladung Q < ∗ 150 pC
trägt.
a) Berechnen Sie das elektrische Potenzial der Kugel gegenüber dem
Unendlichen.
Wie hoch war die zum Aufladen angelegte Spannung U?
Jetzt stehen sich zwei dieser Kugeln im
Abstand a < 20 cm gegenüber (Bild rechts).
b) Berechnen Sie das elektrische Potenzial
in der Mitte M zwischen den Kugeln
c) Mit welcher Kraft stoßen sich die Kugeln
gegenseitig ab?
d) Berechnen Sie die Anzahl der „überschüssigen“ Elektronen, die sich auf jeder
Kugel befinden müssen.
e) Zeichnen Sie im verkleinerten Maßstab ein Feldlinienbild der beiden Ladungen
Wie groß ist die elektrische Feldstärke in M?
f)
2.
Beschreiben Sie, wie sich das el. Feld für einen Beobachter, der die Kugeln aus
sehr großer Entfernung sieht, darstellen würde.
Plattenkondensator
Ein luftgefüllter Plattenkondensator mit quadratischen Platten A < 10 cm2 und dem
Plattenabstand d1 < 0,5 cm ist horizontal angeordnet.
a) Der Kondensator erhält über eine Spannungsquelle eine Ladung von 40 pC
Berechnen Sie die Spannung und die Feldstärke des als homogen
angenommenen Feldes zwischen den Kondensatorplatten.
b) Jetzt wird der Kondensator von der Spannungsquelle getrennt und anschließend
der Plattenabstand verdoppelt.
(I) Berechnen Sie nun die Spannung und die Feldstärke zwischen den Platten.
(II) Berechnen Sie die zum Auseinanderziehen der Kondensatorplatten
erforderliche Arbeit.
c) Zwischen die horizontalen Platten des Kondensators (die negativ geladene
Platte ist oben) wird ein positiv geladenes Teilchen der Masse m < 5,0 √ 10 , 7 kg
und der Ladung QT < 20,0 pC eingebracht.
Zeigen Sie durch Rechnung, ob das Staubkorn eine Beschleunigung erfährt
und berechnen Sie ggf. Betrag und Richtung der Beschleunigung.
Fertigen Sie auch eine Skizze des Sachverhalts an.
GP_A0412 **** Lösungen 5 Seiten (GP_L0412)
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Klasse 11 / G8
3.
Kondensator - Diagramm
Nebenstehendes Diagramm zeigt für zwei
Kondensatoren C-1 und C-2 jeweils die el.
Ladung in Abhängigkeit von der Spannung.
Bestimmen Sie die Kapazitäten der beiden
Kondensatoren.
4.
Hall-Effekt
Nennen Sie zwei Anwendungen für den Hall-Effekt.
5.
Hall-Spannung
Durch den Querschnitt A < d √ h fließt ein Strom
von 5 A. Die Platte ist d < 0,1mm dick und aus
Aluminium (Dichte θ < 2,7 kg / dm3 ) hergestellt.
Senkrecht zu h und zur Stromrichtung Η wirkt
ein Magnetfeld mit B < 0,5 T .
Annahme: Die Konzentration der leitenden
Elektronen ist gleich der Konzentration der
Aluminiumatome.
Berechnen Sie die Hall-Spannung UH .
GP_A0412 **** Lösungen 5 Seiten (GP_L0412)
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Klasse 11 / G8
1.
Elektrische Ladungen
Die Gravitationskraft zwischen Herrn Müller und der Erde sei 850 N. Zwischen
dem Erdmittelpunkt und Herrn Müller wird ein Abstand von 6400 km angenommen.
Im Weltraum befinden sich im Abstand von 6400 km zwei ungleichnamige, gleichgroße Ladungen, die sich gegenseitig mit einer Kraft von 850 N anziehen.
a) Wie groß müssen die Ladungen sein?
b) Angenommen, die eine Ladung wäre dreimal so groß wie die andere.
(I) Welche Größe hätten die beiden Ladungen?
(II) Würden sich beide unterschiedlichen Ladungen aufgrund der
Anziehungskraft an der gleichen Stelle treffen wie die gleichgroßen
Ladungen im Punkt a)? (störende Einflüsse im Weltraum bleiben
unberücksichtigt)
c) Welchen Abstand müssten zwei Elektronen haben, damit zwischen Ihnen
eine Abstoßungskraft von 850 N wirkt?
2.
Kondensator mit Schwebeteilchen
Ein luftgefüllter Plattenkondensator mit A < 80 cm2 Plattenfläche und d < 12,0 mm
Abstand der waagerecht angeordneten Platten wird an eine Gleichspannung von
U < 460 V angeschlossen.
a) Berechnen Sie die Ladung Q des Kondensators.
b) In der Mitte zwischen den Platten schwebt ein Öltröpfchen, das vier negative
Elementarladungen (4e) trägt.
(I) Geben Sie die Polung der Platten an.
(II) Berechnen Sie die Masse des Öltröpfchens
c) Nun wird die Spannung am Kondensator um 10 V erhöht. Berechnen Sie die
vom elektrischen Feld aufzubringende Energie (el. Arbeit), um das Öltröpfchen
aus b) um 2 mm nach oben zu bewegen.
3.
Hall-Effekt
Ein Halbleiterplättchen der Dicke d < 0,2 mm ist in einem Magnetfeld mit B < 1 T
so angeordnet, dass die Feldlinien in Richtung der Kante d verlaufen. Der spezifische Widerstand dieses Halbleiters wurde mit θ < 4,6 √ 10, 5 ς m gemessen.
Senkrecht zum B - Feld fließt ein Strom von 0,1 A. Dabei bildet sich eine HallSpannung von 3,25 mV aus.
1
a) Gesucht ist die Beweglichkeit der Elektronen im Halbleiter λH <
θ √n√ e
b) Um welches Halbleitermaterial (siehe Tabelle) handelt es sich?
Material
Germanium
Silizium
Galliumarsenid
Atomgewicht
72,64 u
28,09 u
144,6 u
GP_A0413 **** Lösungen 6 Seiten (GP_L0413)
Dichte
g/cm3
5,32
2,33
5,31
Elektronenbeweglichkeit cm2/Vs
3900
1350
8600
1 (2)
Bandabstand
eV
0,67
1,11
1,40
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4.
Stromdurchflossener Leiter
Durch einen (unendlich langen) geraden Kupferleiter fließt ein Strom von I < 5,0 A .
Wie groß ist die magnetische Flussdichte in einer Entfernung von 2 cm zur
Leiterachse?
5.
Leiter-Duo
Die Skizze unten zeigt einen Querschnitt durch zwei gerade (unendlich lange) Leiter
A und B. Der Leiterabstand beträgt 10 cm. Auf der Verbindungsgeraden der beiden
Leiter befinden sich drei Messpunkte M1 , M 2 und M 3 (vgl. Skizze).
Wie groß sind die Flussdichten B 1 , B 2 und B 3 in den Messpunkten?
GP_A0413 **** Lösungen 6 Seiten (GP_L0413)
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Klasse 11 / G8
Thema: Elektrisches Feld und Kondensatoren
1.
Berechnen Sie die elektrische Feldstärke im Abstand r = 2 ⋅ 10− 8 cm von einem
einfach geladenen Ion, das sich im Vakuum befindet. Die Ladung ist als punktförmig
anzunehmen.
2.
Ein Plattenkondensator mit Luft als Dielektrikum liegt an der Gleichspannung
U = 3,0 kV Der Plattenabstand ist d = 8 mm , ihre Fläche A = 20 cm2
a) Berechnen Sie die el. Feldstärke zwischen den Platten.
b) Wie groß ist die Kapazität des Kondensators?
c) Welche maximale Spannung darf an den Kondensator angelegt werden, wenn
die Durchschlagsfestigkeit der Luft mit 30 kV / cm angenommen wird und eine
2-fache Sicherheit gefordert ist?
3.
Ein Wickelkondensator von 100 nF soll aus zwei 20 mm breiten Aluminiumstreifen
und mit 10 μm dicker Polypropylen-Folie gefertigt werden. Wie lang müssen die
beiden Aluminiumstreifen jeweils sein ?
Permittivitätszahl für Polypropylen εr = 2,2
4.
Bei der Entwicklung von integrierten Schaltungen
werden auch Kondensatoren integriert, allerdings
sehr kleine. Nebenstehendes Bild zeigt eine Verstärkerschaltung mit dem Kondensator auf der
rechten Seite, der die Schichtung Polysilizium Dielektrikum – Aluminium besitzt.
Beim Dielektrikum handelt es sich um eine 0,1 µm
dünne Schicht aus Si3N4 mit εr = 7 .
Der quadratische Kondensator hat die Kantenlänge 40 µm .
Berechnen Sie seine Kapazität.
Quelle: https://en.wikipedia.org/wiki/
Integrated_circuit_design
5.
Ein Blitzlicht soll durch Entladen eines Kondensators gezündet werden.
Die Blitzlichtbirne gibt dabei während der Zeitspanne ∆t = 0,1ms eine mittlere
Leistung von 140 W ab. Berechnen Sie die erforderliche Kapazität des Kondensators, wenn er mit U = 9 V geladen ist (Verluste durch die Energieumwandlung
sollen nicht berücksichtigt werden).
6.
EDLCs sind Superkondensatoren (auch Ultracap oder Goldcap genannt)
mit sehr großer Kapazität bei geringer Baugröße im Vergleich zu normalen
Kondensatoren.
Berechnen Sie die im Kondensator gespeicherte Energiemenge, bei einer
Kapazität von C = 1600 F und der Ladespannung U = 3,0 V .
Wie groß ist dann die Ladung Q des Kondensators?
GP_A0414 **** Lösungen 5 Seiten (GP_L0414)
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1. Physikschulaufgabe
Klasse 11 / G8
7.
Ein Plattenkondensator mit der Plattenfläche A = 500 cm2 je Platte und dem
Plattenabstand d = 8 mm wird mit der Spannung U = 400 V aufgeladen.
a) Welche Feldstärke E hat das homogene el. Feld im Kondensator?
b) Welchen Ladungsbetrag Q enthält jede Platte?
c) Mit welcher Kraft F1 ziehen sich die beiden Platten an?
1
Für die Anziehungskraft gilt: F1 = ⋅ Q ⋅ E
2
d) Nach dem Ladevorgang wird die Spannungsquelle vom Plattenkondensator
getrennt. In den Zwischenraum des Kondensators wird eine 8 mm dicke
Kunststoffplatte εr = 2 geschoben (Ladungsverluste sollen unberücksichtigt
bleiben). Welche Kraft F2 ist jetzt wirksam?
GP_A0414 **** Lösungen 5 Seiten (GP_L0414)
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