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Forum "Elektrotechnik" - ladung, spannung widerstand
ladung, spannung widerstand < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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ladung, spannung widerstand: Korrektur und Tipp
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:22 Sa 09.11.2013
Autor: arbeitsamt

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





        
Bezug
ladung, spannung widerstand: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:48 Sa 09.11.2013
Autor: Valerie20


> a)

>

> 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]

>
>
>

Bezug
                
Bezug
ladung, spannung widerstand: Korrektur
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:48 Sa 09.11.2013
Autor: arbeitsamt

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?

Bezug
                        
Bezug
ladung, spannung widerstand: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 08:29 So 10.11.2013
Autor: chrisno


> b)
>  
> Querschnittsfläche A= [mm]4,5*10^{-12} m^2[/mm]

[ok]

>  
> 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]

[notok] da stehen noch [mm] $mm^2$ [/mm] nicht [mm] $m^2$. [/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?

auch nicht. Das macht heute jeder Taschenrechner von alleine richtig, wenn Du die Taste [mm] x$10^x$ [/mm] benutzt.
Bei einem Ohm und einem Volt fließt ein Ampere. Nun wird die Spannung um den Faktor Tausend kleiner, was passiert dann mit dem Strom? Als nächstes wir der Widerstand um den Faktor Tausend größer. Was passiert dann mit dem Strom?


Bezug
                                
Bezug
ladung, spannung widerstand: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 10:55 So 10.11.2013
Autor: arbeitsamt


>  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

[mm] I=\bruch{U}{R}=\bruch{1mV}{3k\Omega}=\bruch{1*10^{-3} V}{3*10^3 \Omega}=1,43*10^{-7}A [/mm]

Bezug
                                        
Bezug
ladung, spannung widerstand: Vorfaktor
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
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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Bezug
ladung, spannung widerstand: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:06 So 10.11.2013
Autor: chrisno


>
> >  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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