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Forum "Physik" - Kugelkondensator E-Feld
Kugelkondensator E-Feld < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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Kugelkondensator E-Feld: Korrektur
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:03 So 02.10.2011
Autor: bjoern.g

Aufgabe
Ein Kugelkondensator bestehe aus zwei konzentrischen Kugelschalen. Die Radien der Kugelschalen seien r1 und r2 (r1 < r2), auf der äußeren Kugelschale sei die Ladung Q und auf der inneren Kugelschale die Ladung −Q homogen verteilt. Die Dicke der Kugelschalen sei vernachlässigbar.

a) Bestimmen Sie unter Verwendung des Gaußschen Satz und der Symmetrie der Anordnung das elektrische Feld  für die drei Bereiche

i) 0 < r < r1

ii) r1 < r < r2

iii) r > r2


Hi, ich habe die Aufgabe mal versucht zu rechnen!

Bin mir aber nicht sicher, ob es richtig ist was ich gerechnet habe!

Vielen Dank für eine Korrektur!!

[Dateianhang nicht öffentlich]

[Dateianhang nicht öffentlich]

Viele Grüße

Björn

Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 2 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
        
Bezug
Kugelkondensator E-Feld: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 12:19 So 02.10.2011
Autor: leduart

Hallo
die scans sind eine Zumutung, ich müßte pausenlos scrollen.
1. innerhalb der Kugel, also [mm] r Welche Ladung ist innerhalb deiner Fläche? warum rechnest du [mm] q_F [/mm] aus?
welche ladung ist innerhalb einer fläche innerhalb r2 außerhalb r1
und schliesslich im Aussengebiet?
ausserdem ist nicht E(r1) usw gefragt, sondern für allgemeines r mit den entsprechenden Bedingungen.
Dass die obefläche einer Kugelmit Radius r  [mm] 4\pir^2 [/mm] ist musst du wohl nicht zeigen! Dass auf einer Kugel um 0 |E| konstant ist sollte man sagen: aus Symmetriegründen.
GAber um es klar zu sagen: deine Rechnungen sind falsch! Du sollst wirklich Gauss anwenden und nix überlagern!


Bezug
                
Bezug
Kugelkondensator E-Feld: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:41 So 02.10.2011
Autor: bjoern.g

Erstmal sry für die Scans :-(

Ok ich glaube du hast Recht!

Sollte man es dann so begründen

i) Kann kein E-Feld sein da die Ladung nur auf der Hülle sitzt. Somit ist das E-Feld = 0

somit : [mm] \varepsilon_{0} [/mm] * [mm] \integral_{0}^{2*\pi} \integral_{0}^{\pi}{r² sin\nu d\nu d\phi} [/mm] = 0

ii) [mm] \varepsilon_{0} [/mm] * [mm] \integral_{0}^{2*\pi} \integral_{0}^{\pi}{r² sin\nu d\nu d\phi} [/mm] = Q

iii) Hier kann auch kein E-Feld sein

[mm] \varepsilon_{0} [/mm] * [mm] \integral_{0}^{2*\pi} \integral_{0}^{\pi}{r² sin\nu d\nu d\phi} [/mm] = +Q-Q = 0

Stimmts denn so?



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Kugelkondensator E-Feld: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 12:48 So 02.10.2011
Autor: nhard

Bei ii) muss es -Q heißen. Warum?

Achso, und wo ist denn dein E-Feld hin?


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Kugelkondensator E-Feld: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:56 So 02.10.2011
Autor: bjoern.g

Hmmm achso , weil -Q auf der inneren schale liegt und in dem Zwischenraum integriere??

Somit müsste das +Q in dem Bereich ja gar keine Rolle spielen ....?!

Bezug
                                        
Bezug
Kugelkondensator E-Feld: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:04 So 02.10.2011
Autor: nhard

Genau. Für einen Radius [mm] $r_1 [/mm] < r < [mm] r_2$ [/mm]
wählst du Flächen, die zwischen den beiden Kugelschalen liegen. Somit ist die äußere Kugelschale gar nicht innerhalb deiner Fläche und damit auch nicht die entsprechende Ladung.

Dass die Ladung der äußeren Schale keinen Einfluss hat kann man auch dadurch einsehen, dass das Feld einer homogen geladenen Hohlkugel im Inneren 0 ist.

Am besten schreibst du dein Ergebnis mal hin, dann sieht man besser ob's geklappt hat ;).

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Bezug
Kugelkondensator E-Feld: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:12 So 02.10.2011
Autor: bjoern.g

Also für ii)

Er = [mm] \bruch{-Q}{4*\pi * r^2 * \epsilon_{0}} [/mm]


Der ist ist ja denn normal klar ;-)

Sollte so passen oder

Bezug
                                
Bezug
Kugelkondensator E-Feld: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:38 So 02.10.2011
Autor: nhard

Sieht gut aus

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