Zur Anwendung: Ein paar Aufgaben

Aufgabe 1:
Berechnen Sie die Kraft F auf eine Probeladung q = 3 · 10-9 C im elektrischen Feld
eines Plattenkondensators mit dem Plattenabstand d = 6 cm bei der Spannung U = l kV!
Aufgabe 9:
Welche Energie müsste von außen zugeführt werden, um die Kugel bei gleicher
Ladung an ihren ursprünglichen Ort zurückzubringen?
Aufgabe 2:
An einen Plattenkondensator wird eine Spannung U= 1500 V gelegt. Auf eine
Probeladung q = 2 · 10-9 C wirkt im Kondensator eine Kraft F = 5 · l0-4 N . Bestimmen
Sie die Feldstärke und den Plattenabstand!
Aufgabe 10:
Ein geladenes Kügelchen der Masse m = 0,4 g hängt an einem 1,6 m langen Faden und
wird im homogenen Feld eines Plattenkondensators um 3 cm ausgelenkt. Die Spannung
zwischen den Platten beträgt bei einem Plattenabstand von 8 cm U = 10 kV. Welche
Ladung trägt das Kügelchen?
Aufgabe 3:
Wie groß sind Feldstärke und Plattenabstand, wenn die Kraft auf die Probeladung
doppelt so groß ist?
Aufgabe 11:
Welche Arbeit wird an ihm verrichtet, wenn es sich von einer Platte zur anderen
bewegt?
Aufgabe 4:
In ein homogenes Feld der Feldstärke E = 3,5 · 105
V
wird die Ladung Q = 5 · 10-9 C
m
gebracht.
Berechnen Sie die Kraft, die auf diese Ladung wirkt!
Aufgabe 5:
Welche Überführungsarbeit wird verrichtet, wenn die Ladung entgegen der
Feldlinienrichtung eine Strecke von 3 cm bewegt wird?
Aufgabe 6:
Welche Potentialdifferenz besteht zwischen dem Anfangs und Endpunkt dieser
Strecke?
Aufgabe 7:
In das homogene Feld eines Plattenkondensators (U = 7 kV; d = 3,5 cm) wird eine
kleine Kugel der Masse m = 0,1 g und der Ladung Q = 2 · 10-9 C gebracht. Welche
Kraft wirkt auf die Kugel, wenn die Gewichtskraft und die elektrische Feldstärke
gleiche bzw. entgegengesetzte Richtungen besitzen?
Aufgabe 8:
Die Feldstärke sei nun senkrecht zur Gravitationskraft gerichtet. Die Kugel befindet
sich l cm von der positiven Platte entfernt und werde von der negativen angezogen. Wo
und mit welcher Geschwindigkeit trifft die Kugel auf die Platte? Welche Zeit benötigt
die Kugel dazu?
Aufgabe 12:
Ein geladener Wattebausch „durchfällt" im Vakuum eine Spannung von U= 10000 V.
Welche Energie nimmt er hierbei aus dem Feld auf?
Aufgabe 13:
Auf welche Geschwindigkeit v wird der Wattebausch beschleunigt, wenn er sich zu
Beginn in Ruhe befand? (m = 50 g; Q = 10-9 C).
Aufgabe 14:
Gegeben sei eine positiv geladenen Kugel (r = 2,5cm; Q1 = 9 · 10-12 C ). Berechnen Sie
in deren Feld die elektrische Feldstärke in den Punkten Pi und P2, die r1 = 4,6cm und r2
= 10cm vom Kugelmittelpunkt entfernt sind!
Aufgabe 15:
Welche Kraft wirkt jeweils in den Punkten P1 und P2 auf eine positive Ladung Q2 = 3 ·
10-12 C?
Aufgabe 16:
Welche Arbeit muss verrichtet werden, um die Ladung Q2 im Feld der Ladung Q1 von
P1 nach P2 zu verschieben? (U = ,095 V)
Aufgabe 17:
Wie groß ist die elektrische Feldstärke in 30 cm Entfernung von einer punktförmigen
Ladung Q1 = 10-8 C?