Übungsaufgaben

Aufgabe Nr.1

An einem Ablenkkondensator mit der Länge l = 20 cm und einem Ab-

stand der Platten d = 15 cm liegt eine Spannung von U2 = 400 V an.

Es werden senkrecht zum Feld mittig Elektronen mit der Geschwin-

digkeit v0 = 15 000 000 m/s eingeschossen. Der Ablenkkondensator

weist eine horizontale Lage der Platten auf.

 

a.) Bestimme die elektrische Feldkraft, die Beschleunigung durch die

Kraft, die Ablenkung beim Austritt aus dem Kondensator und die Zeit,

die sich ein Elektron im Kondensator aufhält.

 

b.) Berechne auf zwei verschiedene Weisen die Beschleunigungs-

spannung, mit der die Elektronen auf die Geschwindigkeit v0 gebracht

wurden.

 

c.) Der Abstand s zwischen dem Ende des Kondensators und dem

Schirm beträgt 30 cm. Wie groß ist ys und die Gesamtablenkung?

 

d.) Mit welcher Geschwindigkeit treten die Elektronen aus dem

Auslenkkondensator aus und welchen Winkel zur Horizontalen weisen

sie dann auf?

 

Lösung:

 

Hinweis: für Elektronen gilt

e = 1,6022 ∙ 10−19 C (Elementarladung); me = 9,1094 ∙ 10−31 kg

 

zu a.)

Wir benutzen einfach die bekannten Formeln.

 

 

zu b.) Es gibt zwei Formeln, in denen U1 vorkommt. Diese werden

nach U1 umgestellt.

 

 

zu c.)

Es wird einfach in die Formeln eingesetzt.

 

 

zu d.)

Der Winkel wird einfach mit den Formeln berechnet.

Die Geschwindigkeit ergibt sich durch die Vektoraddition.

 

 

Aufgabe Nr. 2

 

a.) Vorgabe: U1 = 2 kV, l = 10 cm, yl = 5 mm, d = 2 cm

gesucht: U2

 

b.) gegeben: U1 = 50 V, U2 = 20 V, yl = 5 cm, d = 10 cm

gesucht: l

 

 

c.) gegeben: U1 = 100 V, U2 = 1,5 kV, l = 20 cm, d = 4 cm,

q = 1,2 ∙ 10−18 C, vy(beim Austritt) = 12 000 m/s; α(Austritt) = 8°,

gesucht: yl und mq

 

Lösung

zu a.)

 

 

zu b.)

 

 

zu c.)

 

 

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