Welchen Membranleitwert hat eine Membran bei 10 mV Potenzialdifferenz und 10 pA Strom?

Question

Welchen Membranleitwert hat eine Membran bei 10 mV Potenzialdifferenz und 10 pA Strom?

Antwort

Verwandte Fragen

Wie groß ist die elektrische Energie bei einem Leitwert von 2 mS, einem Strom von 30 A und einer Zeitspanne von 200 ms?

Accepted Answer

Der Membranleitwert \( G \) kann mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden, das in der Form \( G = \frac{I}{V} \) geschrieben werden kann, wobei \( I \) der Strom und \( V \) die Potenzialdifferenz ist. Gegeben: - Potenzialdifferenz \( V = 10 \, \text{mV} = 0,01 \, \text{V} \) - Strom \( I = 10 \, \text{pA} = 10 \times 10^{-12} \, \text{A} \) Der Membranleitwert \( G \) ist dann: \[ G = \frac{I}{V} = \frac{10 \times 10^{-12} \, \text{A}}{0,01 \, \text{V}} = 1 \times 10^{-9} \, \text{S} \] Der Membranleitwert beträgt also \( 1 \, \text{nS} \) (Nanosiemens).

Accepted Answer

Um die elektrische Energie zu berechnen, kannst du die Formel für die elektrische Energie \( W \) verwenden: \[ W = U \cdot I \cdot t \] Dabei ist \( U \) die Spannung, \( I \) der Strom und \(... [mehr]

Accepted Answer

Um die elektrische Energie zu berechnen, kannst du die Formel für die elektrische Energie \( W \) verwenden: \[ W = U \cdot I \cdot t \] Dabei ist \( U \) die Spannung, \( I \) der Strom und \( t \) die Zeit. Zuerst müssen wir die Spannung \( U \) berechnen, die sich aus dem Leitwert \( G \) ergibt. Der Leitwert ist der Kehrwert des Widerstands \( R \): \[ G = \frac{1}{R} \quad \Rightarrow \quad R = \frac{1}{G} \] Gegeben ist der Leitwert \( G = 2 \, \text{mS} = 0,002 \, \text{S} \), also: \[ R = \frac{1}{0,002} = 500 \, \Omega \] Nun können wir die Spannung \( U \) mit dem Ohmschen Gesetz \( U = I \cdot R \) berechnen: \[ U = 30 \, \text{A} \cdot 500 \, \Omega = 15000 \, \text{V} \] Jetzt setzen wir die Werte in die Formel für die elektrische Energie ein. Die Zeit \( t \) muss in Sekunden umgerechnet werden: \[ t = 200 \, \text{ms} = 0,2 \, \text{s} \] Jetzt berechnen wir die Energie: \[ W = 15000 \, \text{V} \cdot 30 \, \text{A} \cdot 0,2 \, \text{s} = 90000 \, \text{J} \] Die elektrische Energie beträgt also 90.000 Joule.