Blatt 7 - photonik

Übung zur Experimentalphysik II (SS 09)
Dr. S. Blumstengel
Blatt 7
2R
Aufgabe 1:
R
Geben Sie die Widerstände
zwischen den Punkten A und
B, A und C sowie B und C an!
C
3R
R
2R
A
B
Aufgabe 2:
Zwei Widerstände R1 und R2 werden parallel bzw. in Reihe geschaltet an eine
Spannungsquelle mit der Spannung U0 und vernachlässigbaren Innenwiderstand angeschlossen.
+ U0
-
R1
R2
+ U0
-
R1
R2
(a) Geben Sie für beide Schaltungen die an den beiden Widerständen zur
Verfügung gestellten Leistungen P1 und P2 an!
(b) Zeigen Sie für beide Schaltungen, dass die Summe der an den beiden Widerständen zur Verfügung gestellten Leistungen P1 + P2 der der Batterie
entnommenen Leistung P entspricht!
(c) Welche Konfiguration, Parallel- oder Reihenschaltung von R1 und R2 ,
ergibt höhere Leistungen P1 und P2 ? Welche Verhältnisse ergeben sich
speziell für R1 = R2 = R?
Aufgabe 3:
Ein Gas befinde sich in einem homogenen elektrischen Feld. Die Feldstärke sei
E = 1 kV cm−1 .
(a) Bei welcher freien Weglänge l der Elektronen im Gas setzt Stoßionisation ein? Nehmen Sie vereinfachend an, dass die Geschwindigkeit der
Elektronen nach dem Stoß mit Atomen immer null ist. Die ionische Bindungsenergie im Atom sei Eb = 10 eV.
(b) Schätzen Sie die Dichte und den Druck des Gases ab (ideales Gas bei
Raumtemperatur), wenn sich die freie Weglänge aus dem inversen Produkt von Teilchendichte n und dem Stoßquerschnitt A = 2 · 10−19 m2
l = 1/(nA)
ergibt!