Feldstärke und Potential < HochschulPhysik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) reagiert/warte auf Reaktion  | | Datum: | 08:17 Fr 01.08.2008 | | Autor: | M4rc |
| Aufgabe | 2) Der Abstand zwischen zwei Punktladungen Q1=9x10-9C und Q2= −16x10-9C
betrage 5cm. Gesucht ist die elektrische Feldstärke und das Potential in dem
Punkt, der einen Abstand von 3cm von der positiven Ladung und 4cm von der
negativen Ladung hat. Fertigen Sie eine Skizze an und zeichnen Sie die elektri-
sche Feldstärke (Richtung?) im gegebenen Punkt ein. Gibt es einen Punkt, an
dem die elektrische Feldstärke verschwindet?
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Moin
Also als Skizze hab ich mir n Dreieck gemalt die Spitze der punkt in die Feldstärke berechnet werden soll,
E = [mm] \bruch{1}{4 \pi \varepsilon_0}*\bruch{Q}{r^{2}}
[/mm]
Das für hab ich für beide ladungen gemacht bekomme dann aber nur mist raus.
THX
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 09:02 Fr 01.08.2008 | | Autor: | LazaruZ |
moin!
ein dreieck mit der seitenlänge 3 ; 4 und 5 cm ist rechtwinkliges...ich denke du solltest es mal über diesen weg versuchen.
mfg, laza
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> 2) Der Abstand zwischen zwei Punktladungen Q1=9x10-9C und
> Q2= −16x10-9C
> betrage 5cm. Gesucht ist die elektrische Feldstärke und
> das Potential in dem
> Punkt, der einen Abstand von 3cm von der positiven
> Ladung und 4cm von der
> negativen Ladung hat. Fertigen Sie eine Skizze an und
> zeichnen Sie die elektri-
> sche Feldstärke (Richtung?) im gegebenen Punkt ein.
> Gibt es einen Punkt, an
> dem die elektrische Feldstärke verschwindet?
>
> Moin
>
> Also als Skizze hab ich mir n Dreieck gemalt die Spitze der
> punkt in die Feldstärke berechnet werden soll,
>
> E = [mm]\bruch{1}{4 \pi \varepsilon_0}*\bruch{Q}{r^{2}}[/mm]
>
> Das für hab ich für beide ladungen gemacht bekomme dann
> aber nur mist raus.
Hallo,
keine Ahnung, was Du gemacht hast, Du zeigst den "Mist" ja nicht.
Daher in den blauen Dunst hinein ein Hinweis: Dir ist klar, daß das 'ne vektorielle Geschichte ist, und hier ist der Hinweis mit den rechtwinkligen Dreieck sicher nützlich.
Gruß v. Angela
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 12:15 Fr 01.08.2008 | | Autor: | M4rc |
woher weiß man denn das das blöde Dreieck n rechtwinkeliges ist?
das ich die Feldstärken vekrtoreill addieren muss ist mir bewusst.
ich hab
[mm] E_{1}= \bruch{1}{4 \pi \varepsilon_0}\cdot{}\bruch{Q_{1}}{0,03^{2}}=89875,52\bruch{V}{m}
[/mm]
[mm] E_{2}= \bruch{1}{4 \pi \varepsilon_0}\cdot{}\bruch{Q_{2}}{0,04^{2}}=-57520.33144\bruch{V}{m}
[/mm]
und mit weiterem kann ich nicht dienen und ich glaub auch das das mist ist
THX
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 12:31 Fr 01.08.2008 | | Autor: | Kroni |
Hi,
ein Dreieck ist genau dann rechtwinklig, wenn es den Satz des Pythagoras erfüllt. Das ist ja mit den Seitenlängen 3,4,5 erfüllt, da [mm] $3^2+4^2=5^2$, [/mm] ein sog. Pythagoräisches Zahlentripel. Die Frage: Woher weiß ich denn jetzt, was Hypothenuse ist, ist einfach zu beantworten: Die größere Zahl ist es.
Okay, was du hier machen musst:
In einem Punkt wirkt das E-Feld von zwei Punktladungen. Das wirkt in Richtung der Verbindungslinie. Mach dir eine SKizze, und du siehst es.
Was du jetzt nicht machen kannst ist folgendes: Ich rechne den E-Feld-Betrag von Q1 auf meinen Punkt aus, dann den E-Feld-Betrag von Q2 auf den Punkt, dann addiere ich. Das geht nicht.
Das E-Feld ist ein Vektor(!)Feld. D.h. du musst dann deinen ausgerechneten Betrag in x und y-Komponenten zerlegen. Das machst du für beide E-Felder. Dann weist du, dass sich die beiden E-Felder überlagern (Superpositionsprinzip), aber das nur Vektoriell. D.h. beide Vektoren addieren, dann den Betrag ausrechnen. Dann hast dus.
Beim Potential ist es einfacher, weil das ein Skalares Feld ist, d.h. du musst beim Potential wirklich nur die beiden Werte addieren.
Jetzt aber ein Trick: Du weist (das nehm ich zumindest an, wenn du in der HochschulPhysik postest), dass der Zusammenhang [mm] $\vec{E}=-\nabla \Phi$ gilt.($\Phi$) [/mm] ist das Potential. Damit ist es deutlich einfacher: Potential im Punkt (x,y) ausrechnen, dann den Gradienten drauf loslassen, dann hast du das E-Feld. Dann die Punkte einsetzten und fertig.
Aber ich würde einfach mal beide Wege einschlagen (zumindest für einen Punkt).
LG
Kroni
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:36 Fr 01.08.2008 | | Autor: | M4rc |
Das mit dem Pythagoras hätte man ja mal wissen können was...
Also ich hab jetzt das Potential und Feldstärke raus bekommen
>
>
> Jetzt aber ein Trick: Du weist (das nehm ich zumindest an,
> wenn du in der HochschulPhysik postest), dass der
> Zusammenhang [mm]\vec{E}=-\nabla \Phi[/mm] gilt.([mm]\Phi[/mm]) ist das
> Potential. Damit ist es deutlich einfacher: Potential im
> Punkt (x,y) ausrechnen, dann den Gradienten drauf
> loslassen, dann hast du das E-Feld. Dann die Punkte
> einsetzten und fertig.
Physik ist nicht gerade meine stärke und ich muss mich da noch rein fuchsen ich bin froh wenn ich die Klausur bestehe
und jetzt zu dem 2 ten teil die Richtung die Skizze kann man jetzt ja recht leicht machen(ich hab ja aller Beträge und Winkel), aber wie komm ich denn zu dem punkt an dem die Feldstärke gleich null wird? Nehm ich mir jetzt einfach [mm] E_g=\wurzel{E_1+E_2}=0 [/mm] vor und löse das nach r auf?
thx
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:37 Fr 01.08.2008 | | Autor: | Infinit |
Hallo M4rc,
augenscheinlich hast Du noch nicht verinnerlicht, dass das E-Feld ein Vektorfeld ist (Du kannst einem alten E-Techniker wie mir das ruhig glauben) und dann ist das Feld nur dann zu Null zu bekommen, wenn alle Komponenten des E-Feldes an einem Punkt sich zu Null ergeben.
Da die eine Ladung positiv, die andere negativ ist, gibt es auf der Verbindungsstrecke zwischen den beiden Ladungen garantiert einen Punkt, der feldfrei ist. Das ist auch schon die Lösung zu Deiner letzten Frage. Es ist ja nicht gefragt, wo dieser Punkt liegt.
Viele Grüße,
Infinit
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:06 Fr 01.08.2008 | | Autor: | M4rc |
das da irgendwo n punkt ist das schon klar aber wir komm ich auf den punkt wohl nicht durch gleichsetzten der bei den feldstärken da da kürtzt sich ja alles gegeneinander weg
[mm] \bruch{1}{4 \pi\varepsilon_0}*\bruch{Q_1}{r^2}=\bruch{1}{4 \pi\varepsilon_0}*\bruch{Q_2}{r^2}
[/mm]
[mm] \bruch{Q_1}{r^2}=\bruch{Q_2}{r^2}
[/mm]
[mm] \bruch{Q_1}{Q_2}=\bruch{r^2}{r^2}=1 [/mm] also das kann mich ja nicht wirklich wieter bringen oder?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:41 Fr 01.08.2008 | | Autor: | Kroni |
Hi,
so ein Punkt existiert, das reicht doch.
Falls du ihn wirklcih berechnen willst, dann musst du das beachten:
r ist der Abstand von einer Punktladung zu deinem Punkt P.
Daher sind die beiden r's NICHT die selben! Nur dann, wenn die Abstände von Q1 zu P gleich dem Abstand von Q2 zu P ist. Im Allgemeinen ist das aber nicht so.
Denk dir ne Punktladung im Ursprung und eine auf der x-Achse bei x=10.
Dann willst du das Pot. im Punkt (-10,0,0) berechnen.
Dann ist r zu der ersten Punktladung 10, zu der zweiten Punktladung aber 20, also ist das r nicht das selbe.
LG
Kroni
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