ladung, spannung widerstand < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | a) Wie viele Elektronen bewegen sich pro Sekunde durch den Querschnitt eines
Leiters, wenn durch ihn ein Strom von 1mA fließt?
b) Wie groß ist der Widerstand eines Leiters aus Platin, der die folgenden
Abmessungen hat: Höhe=300 nm, Breite=15 μm und Länge=10 cm?
c) An einem metallischen Leiter wird eine elektrische Spannung von 1mV angelegt.
Sein Widerstandswert beträgt *1, berechnen Sie den Strom, der durch diesen
Leiter fließt. |
a)
1mA= [mm] 10^-3*\bruch{C}{s}= 10^3*6,24*10^18 *\bruch{e}{s}
[/mm]
es fließen 6,24*10^15 elekronen pro sekunde
b) den widerstand eines leiters berechnet man mit der formel
[mm] widerstand=ρ*\bruch{l}{A}
[/mm]
die länge ist gegeben, aber die materialkonstante und der querschnitt nicht. ich weiß noch nicht was ich mit der gegebenen höhe und breite des leiters anfangen soll
c)
U= 7kΩ*1mV
U= [mm] 7*10^3Ω*1*10^-3V
[/mm]
U=7V
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> a)
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> 1mA= [mm]10^-3*\bruch{C}{s}= 10^3*6,24*10^18 *\bruch{e}{s}[/mm]
Also: [mm]I=\frac{Q}{t}=\frac{n\cdot e}{t}[/mm] wobei
"n" die Anzahl der Elektronen ist und "e" die Elementarladung eines Elektrons [mm] ($1.6\cdot 10^{-19}$)
[/mm]
Wir lösen nach n auf: [mm]n=\frac{I\cdot t}{e}[/mm]
und erhalten exakt [mm] $n=6.25\cdot 10^{15}$ [/mm] Elektronen.
>
> es fließen 6,24*10^15 elekronen pro sekunde
>
> b) den widerstand eines leiters berechnet man mit der
> formel
>
> [mm]widerstand=ρ*\bruch{l}{A}[/mm]
>
> die länge ist gegeben, aber die materialkonstante und der
> querschnitt nicht. ich weiß noch nicht was ich mit der
> gegebenen höhe und breite des leiters anfangen soll
Es scheint ein rechteckiger Leiter zu sein. Was ist die Querschnittsfläche einens Rechtecks.
Vielleicht hast du eine Tabell mit den Spezifischen Werten?
> c)
>
> U= 7kΩ*1mV
>
> U= [mm]7*10^3Ω*1*10^-3V[/mm]
>
> U=7V
Wie lautet der Widerstandswert korrekt? Du hast *1 geschrieben.
Außerdem berchnest du hier die Spannung. Du sollst aber den Strom berechnen.
Verwende: [mm] $U=R\cdot [/mm] I$ [mm] $\Rightarrow I=\frac{U}{R}$
[/mm]
>
>
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b)
Querschnittsfläche A= [mm] 4,5*10^{-12} m^2
[/mm]
länge= 0,1 m
spezifischer wert von platin laut wikipedia:
p= [mm] \bruch{1,05*10^{-1} \Omega*mm^2}{m}
[/mm]
es gilt:
R= [mm] p*\bruch{l}{A}=\bruch{1,05*10^{-1} \Omega*mm^2}{m}*\bruch{0,1 m}{4,5*10^{-12} m^2}
[/mm]
[mm] =2333333333\Omega
[/mm]
c)
[mm] I=\bruch{U}{R}=\bruch{1mV}{3k\Omega}=\bruch{1*10^{-3} V}{3*10^3 \Omega}=1,43A
[/mm]
ist das richtig?
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 10:55 So 10.11.2013 | | Autor: | arbeitsamt |
> c)
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> [mm] I=\bruch{U}{R}=\bruch{1mV}{3k\Omega}=\bruch{1*10^{-3} V}{3*10^3 \Omega}=1,43A
[/mm]
das ist ein tippfehler. im nenner sollte 7 statt eine drei stehen
[mm] I=\bruch{U}{R}=\bruch{1mV}{3k\Omega}=\bruch{1*10^{-3} V}{3*10^3 \Omega}=1,43*10^{-7}A
[/mm]
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 11:12 So 10.11.2013 | | Autor: | Infinit |
Hallo,
wie kommst Du um alles auf der Welt bei einem Ausdruck vom Type 1/3 auf 1,43?
Viele Grüße,
Infinit
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 22:06 So 10.11.2013 | | Autor: | chrisno |
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> > c)
> >
> > [mm]I=\bruch{U}{R}=\bruch{1mV}{3k\Omega}=\bruch{1*10^{-3} V}{3*10^3 \Omega}=1,43A[/mm]
>
> das ist ein tippfehler. im nenner sollte 7 statt eine drei
> stehen
Das ist aber dann der nächste recht lange Tippfehler. In welchem Nenner soll da eine 7 stehen?
>
> [mm]I=\bruch{U}{R}=\bruch{1mV}{3k\Omega}=\bruch{1*10^{-3} V}{3*10^3 \Omega}=1,43*10^{-7}A[/mm]
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![[ok]](/images/smileys/ok.gif "[ok]"){kind=small}
![[notok]](/images/smileys/notok.gif "[notok]"){kind=small}
da stehen noch [mm] $mm^2$ [/mm] nicht [mm] $m^2$.
[/mm]