Vacuumbuis met 2 condensatoren

Stitch stelde deze vraag op 15 januari 2023 om 16:15.

Opstelling: zie tekening

In een vacuümbuis bevinden zich twee condensatoren. Zie bovenstaande tekening ( niet op schaal ).
U 1 =1,5 kV   U 2 =1,5 kV d 1 =10 cm d 2 = 200 mm l = 1,00 m
Een proton treedt met een snelheid van 500 km/s een verticale condensator binnen bij punt A. Via de punten BCD beweegt het in een rechte lijn verder naar punt D.
Punt A is een kleine opening in de linkerplaat; net als punt c in de rechterplaat. Beide openingen vormen geen verstoring van het elektrisch veld tussen de platen van de eerste condensator.
Voor alle berekeningen geldt: uitkomst in de significante cijfers.

1. Laat m.b.v. een berekening zien dat de snelheid in punt c 7,3 * 10 5 m/s bedraagt.

2. Bereken de kracht op het proton in punt B.
3. Bereken de versnelling van het proton in punt B.

kan iemand mij vertellen waar ik moet beginnen met deze examenoefening die wij van onze docent hebben gekregen, ik heb zelf namelijk geen idee wat te doen.

Reacties

Jan van de Velde op 15 januari 2023 om 16:22

Dag Stitch,

Kijken we eerst naar vraag 1.
in de linkse condensator heerst een elektrisch veld. Dat mag je hier als homogeen beschouwen. 

voorbeeld van een mogelijke aanpak:

afstand tussen de platen en spanning zijn bekend, veldsterkte dus ook.
bereken de kracht op het proton,
en vervolgens versnelling
en vervolgens de snelheid bij uittreden

in welke stap loop je vast? 

Groet, jan

Stitch op 15 januari 2023 om 16:35
E is dan bij vraag 1 150.000 want 1.500/0,01=150.000. en de kracht is q*E en dat is 2,403*10^-14.
met de formule F=m*a kom ik uit op een versnelling van 1,437*10^13 m/s^2 hoe kom ik dan op de snelheid?
Jan van de Velde op 15 januari 2023 om 16:38
bijna goed zover, alleen 10 cm is niet 0,01 m. 

a dus niet 1,437*10^13 m/s^2 maar 1,437*10^12 m/s^2

Stitch

 hoe kom ik dan op de snelheid?

 kijk wat je weet en ga wat goochelen 
a bekend
s bekend
v gevraagd

maar wat zou je met a en s al eens kunnen berekenen? En zo trek je de knoop uit elkaar.

v=at

s=½at² 
dat soort bewegingsformules
Jaap op 15 januari 2023 om 17:01
Dag Stitch,
Gelet op de aanzienlijke beginsnelheid in punt A is s=½·a·t² niet van toepassing.
Een alternatief: de toename van de kinetische energie is gelijk aan de door de elektrische kracht verrichte arbeid W=q·|ΔU|, zodat
½·m·vC²=½·m·vA²+q·ΔU
Groet, Jaap
Jan van de Velde op 15 januari 2023 om 17:13

Jaap

Gelet op de aanzienlijke beginsnelheid in punt A is s=½·a·t² niet van toepassing.

 er is nog meer dat valt onder "dat soort bewegingsformules" 
Groet, Jan

Stitch op 16 januari 2023 om 19:04
Maar een delta U is in dit geval toch niet van toepassing?

groet Stitch
Jaap op 16 januari 2023 om 19:31
Dag Stitch,
Met ΔU is bedoeld de spanning over de linker condensator.
Een ander woord voor spanning is potentiaalverschil, vandaar de Δ.
Binas tabel 4 gebruikt ΔV voor het potentiaalverschil en U zonder Δ voor spanning.
Groet, Jaap

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Noortje heeft zesentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)