Hallo EG,
1a) WB = U * Q = 108 V · 5 C = 5 · 108 J
1b) WH = 4500·103 W · 3600 s = 1.62·1010 J
WB / WH ≈ 0.031 ≈ 3,1 %
2a) WE = 108 V · 1,6 · 10-19 C = 1.6·10-11 J (vgl. unten #)
2b) Wenn man klassisch rechnete, erhielte man für die kinetische Energie
WE = 1/2 · mE · v2
→ v = √ (2 · WE / mE ) ≈ 5.93 ·109 J >> Lichtgeschwindigkeit c (!)
2c) Hier muss also relativistisch gerechnet werden:
v = c · √( 1 - ( 1 / ( 1 + qE * U / E0 )))
mit der Ruheenergie E0 = 0,51 MeV des Elektrons
Letzteres sind ≈ 0,51 · 106 · 1,6 · 10-19 J = 8.16·10-14 J
→ v ≈ 2.984·108 m/s ( c = 2,99792458 ·108 m/s im Vakuum)
Natürlich darf man die Reibung bei so hohen Geschwindigkeiten nicht einfach vernachlässigen.
v wird also in Wirklichkeit nicht erreicht.
Das war viel Pasting zum und vom Rechner. Rechne es lieber nach :-)
-------
#
Q = 1,6 * 10-16 C ( statt Q = 1,6 * 10-19 C ) ist übrigens ein Druckfehler auf deinem Blatt
Gruß Wolfgang