Klausur Aufgaben Informatik

EF_14_09
Elektrische und magnetische Felder
Elektrisches Feld einer Kugel
Unterrichtliche
Voraussetzungen:
Spannung
Kapazität
Ladung
elektrisches Feld
Literaturangaben:
Verfasser:
Peter Bastgen
Gymn. Erftstadt Lechenich
Dr. Jos. Fieger Straße
50374 Erftstadt
1
GK/LK
Aufgabe
Das Coulombsche Gesetz
a) Untersuchen Sie den Zusammenhang
zwischen U und Q.
Bestimmen Sie die Proportionalitätskonstante und interpretieren Sie diese.
b) Untersuchen Sie den Zusammenhang
zwischen E und Q.
A
kV
10V
U
>>
EFM
c) Untersuchen Sie den Zusammenhang
zwischen E und r.
r
d) Fassen Sie die Ergebnisse aus b) und
c) zusammen und bestimmen Sie den
Proportionalitätsfaktor.
Protokoll
Mit einem Elektrofeldmeter (EFM) wird das elektrische Feld der Kugel, die kurzzeitig über
die Spannungsversorgung aufgeladen wird, bestimmt.
Mittels eines ladungsempfindlichen Messverstärkers wird die aufgebrachte Ladung
bestimmt.
( Die Messung 3 wird bei einem Abstand von 0,2m durchgeführt. )
1)
U / kV
Q / nC
1
5,3
2
9,9
3
14,6
4
20,6
5
26,0
6
28,5
2)
Q / nC
E / kV/m
7
1,60
11
2,50
21
4,58
26
5,90
28
6,17
31
6,90
r/m = 0,2
3)
r/m
E / kv/m
0,15
12,51
0,2
6,76
0,25
4,46
0,3
2,97
0,35
2,32
0,4
1,71
Q/nC = 31
2
3