[Physik] Richtung elektrisches Feld im Kondensator angeben?

Guten Tag,

ich benötige noch ein bisschen Hilfe, um die Aufgabe vollständig zu verstehen. Ich freue mich sehr auf eure hilfreichen Antworten zu meinen Fragen (siehe unten).

  • Die Aufgaben a) und b) habe ich verstanden und bereits gelöst.
  • Die Aufgabe c) ist für mich nicht relevant.
  • Die Aufgabe d) verstehe ich leider noch nicht so gut.
  • Da das Magnetfeld in die Zeichenebene zeigt (Drei-Finger-Regel der linken Hand), werden die Elektronen innerhalb des Kondensators nach unten abgelenkt. Das bedeutet, dass die Lorentzkraft innerhalb des Kondensators nach unten zeigt. Somit muss die Coulombkraft (elektrische Kraft) innerhalb des Kondensators nach oben zeigen. Dies wird erreicht, wenn die untere Platte negativ geladen ist und die obere Platte positiv.
  • Nun bin ich mir aber unsicher, was die Richtung des elektrischen Felds im Kondensator ist, wenn die untere Platte negativ geladen ist und die obere Platte positiv geladen ist.
  • Wie man U (Plattenspannung) berechnet, verstehe ich. Denn die Kondendatorspannung/Plattenspannung ist ja so eingestellt, dass sich die Elektronen im Kondensator unabgelenkt entlang der x-Achse bewegen. Somit muss Fl (Lorentzkraft) = Fc (Coulombkraft) sein.
  • Die Aufgabe e) ist für mich nicht relevant.
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Geschwindigkeit, Strom, Energie, Spannung, Beschleunigung, Elektrizität, Formel, Kondensator, Magnetismus, Physiker, elektrisches Feld, Elektronen, Magnetfeld
[Physik] Geladene Teilchen im elektrischen Längsfeld?

Guten Tag,

ich habe noch ein paar Fragen zum Thema „Geladene Teilchen im elektrischen Längsfeld“ und freue mich sehr auf eure ausführlichen und leicht verständlichen Antworten.

  1. a): Was versteht man überhaupt unter der Coulombkraft? Hierfür würde ich mit gerne eine leicht verständliche Definition aufschrieben.
  2. a): Die Coulombkraft berechnet man ja mit Fc = q * E. In diesem Fall ist die Ladung q ja ein Elektron. Also folgt darauf Fc = e * E. Aber nun mein großes Problem: Wieso wurde hier bei a) für das „e“ 1,6 * 10^(-15) C geschrieben? Woher kommt die Einheit Coulomb für das „e“?
  3. a): Und wieso kann ich für das „e“ nicht im Taschenrechner unter „constants“ „me (ElectrnMass)“ nehmen? Wieso ist me (ElectrnMass) = 9,11 * 10^(-31) und somit ungleich 1,6 * 10^(-15)? Ich dachte, dass das e die Masse des Elektrons ist. Ich würde mich über eine ganz genaue Erklärung hinsichtlich dem Unterschied zwischen „e“ und „me“ sehr freuen.
  4. a): Wäre im Schaubild hier nicht ein Elektron, sondern ein Proton, abgebildet, was würde man dann zur Berechnung der Coulombkraft schreiben? Fc = q * E = … Wozu würde nun das q werden, wenn beim Schaubild ein Proton abgebildet wäre?
  5. b): Wieso berechnet man die Beschleunigung a des Elektrons mit a = Fc/me? Wie kommt man darauf? Beim Thema „Bewegungen und Kräfte“ hat man die Beschleunigung a mit a = (Differenz v) / (Differenz t) berechnet. Aber wie kommt man hier nun auf a = Fc / me? Über eine genaue Erklärung würde ich mich sehr freuen.
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Geschwindigkeit, Strom, Energie, Elektrizität, Formel, Physiker, elektrisches Feld, Elektronen
Warum ging man beim Rutherfordschen Streuversuch davon aus, dass die Alpha-Teilchen durchfliegen würden?

Das Plumpudding-Modell war ja damals das gängige Atommodell, also eine einheitliche, positive Masse in die negative Elektronen eingebettet sind.

Wenn ich das richtig verstanden habe, dann ist Thomson davon ausgegangen, da Elektronen eine so geringe Masse im Vergleich zum gesamten Atom haben, dass Elektronen auch im Vergleich ein geringes Volumen haben müssen. Dieser Herleitung nach MUSS die positive Ladung im Plumpudding-Modell eine Masse haben.

Warum also ist man davon aussgegangen, dass die Alpha-Teilchen, die auch eine Masse haben, durch die Atome durchfliegen würden?

Ich verstehe, dass die positive Ladung des Atoms zu gleichmäßig verteilt ist, als dass die Alpha-Teilchen deswegen stark beeinflusst werden könnten. Und Elektronen sorgen aufgrund ihrer geringen Ladung nicht dafür, dass Alpha-Teilchen wieder in die Richtung fliegen, aus der sie gekommen sind, sondern können die Richtung nur minimal verändern. Aber von der Ladung unabhängig: wenn Masse auf Masse trifft, dann kommt es doch zu einem Stoß oder?

Man könnte sagen, dass man davon ausgegangen ist, dass die Alpha-Teilchen durch die Lücken zwischen den Atomen fliegen würden. Klar, in dem Fall würde es Sinn machen, dass die Alpha-Teilchen durchfliegen, aber es würde auch Sinn machen, dass einige abgestoßen werden würden, nämlich diejenigen, die auf die massehaltigen Atome treffen. Man würde dann also nicht als Erwartung haben, dass 99% genau durchfliegen und 1% nur leicht ihre Richtung ändern, sondern man würde auch mit den Abweichungen rechnen, die tatsächlich passiert sind (wenn auch aus anderen Gründen).

Man hat aber damit gerechnet, dass alle Alpha-Teilchen durchfliegen, obwohl man vom Plumpudding-Modell ausgegangen ist. Warum?

Atom, Elektronen

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