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Übungsaufgaben zur Vorlesung
E2p
SS 2007
Blatt 9: 3.7.2007
Aufgabe 19:
E. Riedle
wird am 10.7.2007 besprochen
Stromtransport im Kupferdraht
Eine Glühlampe ist über zwei Kupferdrähte mit einer jeweiligen Länge von 10 m und einem
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Querschnitt von 1 mm an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen. Nachdem der Schalter
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geschlossen wird, fließt ein Strom von 1 A. Es gelte ρ = 8,92 g/cm und für die Dichte der Lei28 -3
tungselektronen n = 5 x 10 m .
a) Wie viele Leitungselektronen kommen im Schnitt auf ein Kupferatom?
b) Wie lange nach dem Schließen des Schalters fängt die Lampe zu leuchten an?
c) Wie lange dauert es, dass das erste Elektron aus der Quelle zur Lampe gelangt?
Aufgabe 20:
Magnetfeld von Leiterschleifen
Berechnen Sie das Magnetfeld B im Punkt P für die zwei unten dargestellten Leiterkonfigurationen (a) und (b). Es fließt jeweils ein Strom I durch die Leiter.
b)
a)
P
P
Aufgabe 21:
I
I
Energieinhalt eines Kondensators
Der Kondensator in nebenstehender Abbildung sei anfangs
ungeladen und zum Zeitpunkt t = 0 werde der Schalter geschlossen. Bestimmen Sie jeweils als Funktion der Zeit:
a) die Leistung, die die Spannungsquelle abgibt.
b) die Leistung, die im Widerstand in Wärme umgewandelt
wird.
c) den Energieinhalt des Kondensators.
d) Zeichnen Sie die Ergebnisse aus a) - c) in ein Diagramm. Bestimmen Sie, als Funktion von
Spannung U und Widerstand R, die maximale Änderung der im Kondensator gespeicherten
Energie. Wann tritt das Maximum auf?