Test-Prüfung Nr.1 5Ra

Test-Prüfung Nr.2
6Sa
Elektrostatik, Laden und
Entladen eines Kondensators
Punkte:
Name:
Note:
Die Aufgaben müssen immer mit einem vollständigen, nachvollziehbaren Lösungsweg gelöst sein. „Nackte“
Resultate geben keine Punkte!
Achte auf die Einheiten! (Falsche Einheiten geben ½ Punkt Abzug.)
Resultate sind, falls nicht anders vermerkt, in den Grundeinheiten und sinnvoll gerundet anzugeben.
Viel Glück!!!
1) An die Reihenschaltung eines Widerstands von 15,0 kΩ und eines Kondensators wird
plötzlich eine Potenzialdifferenz von 12,0V angelegt. Dabei wächst die Potenzialdifferenz
über den Kondensator innerhalb von 1,30 μs auf 5,00V. (a) Berechne die Zeitkonstante
des Kreises. (b) Welche Kapazität hat der Kondensator (4P)
2) Ermittle Richtung und Betrag des elektrischen Felds, das von der in der Abbildung
dargestellten Anordnung dreier Punktladungen im Punkt P erzeugt wird. (4P)
3) (a) Die beiden Punktladungen q 1 = −5q und q 2 = +2q seien im Abstand von d voneinander
fixiert (s. Abb.). Bestimme einen oder mehrere Punkte, wo das resultierende elektrische
Feld der beiden Ladungen verschwindet. (b) Skizziere qualitativ den Feldlinienverlauf des
resultierenden elektrischen Felds. (4P)
4) Zwei Teilchen mit jeweils der Ladung Q werden an zwei einander gegenüberliegenden
Ecken eines Quadrats fixiert, zwei Teilchen mit jeweils der Ladung q an den beiden
übrigen Ecken. (a) Seien die Ladungsbeträge so gewählt, dass die resultierende
elektrostatische Kraft auf jede der beiden Ladungen Q verschwindet. Drücke für diesen
Fall Q durch q aus. (b) Kann man einen Wert q so wählen, dass die resultierende Kraft auf
jedes der vier Teilchen null ist Erkläre.(4P)
5) Eine Ladung Q wird in die beiden Teile q und Q − q geteilt. Die beiden Ladungsteile
werden danach um eine bestimmte Strecke voneinander entfernt. Wie groß muss q sein
(ausgedrückt durch Q), damit die elektrostatische Abstoßung zwischen den beiden
Ladungsteilen maximal wird (4P)