Spannung und Energie in Kondensatorplatten...?

Question

Zwischen zwei Kondensatorplatte mit d=2,0 cm Abstand liegt die Spannung 1,0 kV. Wie groß ist die Feldstärke E, wie groß die Kraft F auf eine Probeladung q=1,0 nC? Welche Energie wird vin den Feldkräften beim Transport von der einen zur anderen Platte aufgewandt? Prüfen Sie die Spannungsangabe mit U= W/q nach! - Kann mir bitte jemand diese Aufgabe vorrechnen und erklären? Vielen Dank schonmal im Vorraus :-)

Answer 1

Erstmal musst du die Einheiten umrechnen:

d=0,2 cm=0,02m und U=1kV=1000 V

a) E=U/d also E=1000V/0,02m=50000 V/m

q=1 nC=1,0*10^-19 C

E=F*q also F=E/q

wieder Werte einsetzen und du kommst auf das Ergebnis für F: 5*10^23 N

Energieaufwand=Arbeit=W

W=F*s in diesem Fall W=F*d

Einfach nur Werte einsetzen und du kommst auf das Ergebnis W=1*10^22

b) Herleitung für U=w/q:

Du betrachtest die Formeln: E=U/d und die Formel E=F/q:

Dann setzt du beide Formeln gleich und erhältst U/d=F/q ... dann einfach mal d und übrig bleibt folgendes:

U=F*d/q  da F*d =W ist, gilt U=W/q