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| Aufgabe | | Zwei kleine Metallkugeln sind so weit voneinander entfernt, dass ihre Radien gegenüber dieser Entfernung vernachlässigt werden können. Die Kugeln tragen die Ladungen [mm] Q_{1} [/mm] = [mm] 2*10^{-9}C [/mm] und [mm] -Q=-1,5*10^{-8}C. [/mm] Die geladenen Kugeln üben praktisch keine Influenzwirkungen aufeinander aus. Ein Punkt P hat vom Zentrum der ersten Kugel den Abstand [mm] s_{1}=1,8 [/mm] m, vom Zentrum der zweiten Kugel den Abstand [mm] s_{2} [/mm] = 2,5 m. Wie groß ist die Krafteinwirkung auf P, wenn dort eine Probeladung [mm] q=1,6*10^{-19} [/mm] sitzt? |
Hallo,
ich brauche eine kleine Idee wie ich anfangen kann.
Vielen Dank vorab.
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Hallo monstre,
hier der Tipp:
![[]](/images/popup.gif) Coulombsches Gesetz, angewandt auf Punktladungen.
Aufgrund der außerordentlich kleinen "Probeladung" ist deren Einwirkung auf die beiden anderen komplett zu vernachlässigen, so dass nur herauszubekommen ist, wie die elektrostatischen Kräfte der beiden "großen" Ladungen auf die kleine einwirken.
Grüße
reverend
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so dann:
wenn q= [mm] 1,6*10^{-19}C [/mm] vernachlässigt werden kann, dann folgt:
Coulombsches Gesetz: [mm] F=\bruch{1}{4*\pi*\varepsilon_{0}}*\bruch{Q_{1}*Q_{2}}{r^{2}}
[/mm]
[mm] r=s_{2}-s_{1}=2,5m-1,8m=0,7m
[/mm]
[mm] F=\bruch{1}{4*\pi*\varepsilon_{0}}*\bruch{2*10^{-9}*(-1,5*10^{-8})}{0,7^{2}}=-5,51*10^{-7} [/mm] N
korrekt?
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Hallo nochmal,
hm, nein.
> so dann:
>
> wenn q= [mm]1,6*10^{-19}C[/mm] vernachlässigt werden kann,
Das kann es nicht. Nur die Wirkung der Probeladung auf die beiden größeren Ladungen (die auf entsprechend größeren Massen liegen müssen!) ist vernachlässigbar.
> dann folgt:
>
> Coulombsches Gesetz:
> [mm]F=\bruch{1}{4*\pi*\varepsilon_{0}}*\bruch{Q_{1}*Q_{2}}{r^{2}}[/mm]
>
> [mm]r=s_{2}-s_{1}=2,5m-1,8m=0,7m[/mm]
Leider gibt die Aufgabe keinen Hinweis auf die geometrische Anordnung. Damit ist sie eigentlich auch nicht lösbar.
Ich würde aber annehmen, dass der Aufgabensteller eine lineare Anordnung zugrundelegt, der Abstand der beiden "großen" Ladungen mithin 2,5m+1,8m=4,3m beträgt.
Zwischen diese Ladungen wird nun als "Probeladung" ein einzelnes Elektron (siehe Elementarladung) eingebracht. Wohin wird es sich bewegen, und mit welcher Kraft wird es dorthin beschleunigt?
Für die Berechnung der eigentlichen Beschleunigung, die hier nicht gefragt ist, müsste natürlich noch die Masse des Elektrons berücksichtigt werden.
> [mm]F=\bruch{1}{4*\pi*\varepsilon_{0}}*\bruch{2*10^{-9}*(-1,5*10^{-8})}{0,7^{2}}=-5,51*10^{-7}[/mm]
> N
>
> korrekt?
Ich denke nicht.
Grüße
reverend
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