Kräfte beim PlattenkondensatorAuszug aus Grundkursabitur Bayern 2003-1-1 |
Zwei kreisförmige Metallplatten mit Radius r = 12 cm, die parallel zueinander im Abstand d = 1,5 mm angeordnet sind, bilden einen Plattenkondensator, der an die Spannung U = 240 V angeschlossen wird.
| a) | Berechnen Sie die Kapazität dieser Anordnung sowie die gespeicherte Ladung QK.
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| b) | Berechnen Sie die elektrische Feldstärke E zwischen den Platten sowie die im Feld gespeicherte Energie W. [zur Kontrolle: E = 1,6· 10-5 V/m]
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| c) | Für die Anziehungskraft zwischen verschieden geladenen Kondensatorplatten gilt die Beziehung Fk = 0,5· E· Q. Bestimmen Sie die Kraft FK, die die Platten dieses Kondensators aufeinander ausüben.
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| d) | Vergleichen Sie das Ergebnis aus Teilaufgabe 1c mit der Kraft, die zwei Punktladungen QK und - QK in der Entfernung d aufeinander ausüben. Erläutern Sie, warum sich die beiden Werte erheblich unterscheiden. |