Tonerteilchen im Laserdrucker
AFBIn einem Laserdrucker wird das Tonerbild von der Bildtrommel auf das Papier übertragen. Eine Übertragungswalze lädt dazu die Rückseite des Papiers positiv auf; im schmalen Spalt zwischen Papier und Bildtrommel entsteht ein annähernd homogenes elektrisches Feld (M1). Die Tonerteilchen auf der Trommel sind negativ geladen, ein Teilchen trägt den Ladungsbetrag \(q=1{,}2\,\mathrm{nC}\). Am Ort der Teilchen beträgt die Feldstärke \(E=4{,}0\cdot10^{5}\,\mathrm{\tfrac{N}{C}}\).
- Gib die Definitionsgleichung der elektrischen Feldstärke mit allen Größen und ihren Einheiten an.Tipp a)
Die Gleichung verknüpft genau drei Größen: die Feldstärke, die Kraft und die Ladung, auf die die Kraft wirkt.
- Entnimm M1, in welche Richtung die Feldlinien im Spalt verlaufen.Tipp b)
Achte auf die Pfeilspitzen der Feldlinien und darauf, welche Seite positiv und welche negativ geladen ist.
- Berechne den Betrag der elektrischen Kraft auf ein Tonerteilchen.Tipp c)
Stelle die Definitionsgleichung nach \(F\) um und rechne den Vorsatz nano in Coulomb um.
- Bestimme die Richtung der Kraft auf ein Tonerteilchen.Tipp d)
Die Feldrichtung ist als Richtung der Kraft auf eine positive Probeladung festgelegt. Welches Vorzeichen hat das Tonerteilchen?