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Potential außerhalb des Kugelkondensators
 
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mezzo_mix



Anmeldungsdatum: 25.10.2008
Beiträge: 8

Beitrag mezzo_mix Verfasst am: 20. Apr 2010 16:58    Titel: Potential außerhalb des Kugelkondensators Antworten mit Zitat

Hallo!


Zwei dünne konzentrische Kugeln mit den Radien a (kleine, innere Kugel) und b (große, äußere Kugel) und tragen die Ladungen -Q innen und Q außen.

Der Satz von Gauß führt mich ohne Problem auf die abschnittsweise def. Funktion für das E-Feld:



Jetzt möchte ich das Potential bestimmen, das dementsprechend auch abschnittsweise definiert ist über den normalen Zusammenhang:




Physikalische Randbedingungen sind: Null im Unendlichen, stetig bei a und b.

Wie muss ich jetzt meine Integrationsgrenzen setzen, um diese Bedingungen zu erfüllen?

Der Nolting schreibt:


Warum ist das Potential außen Null und innen konstant? Beidemale wird über E=0 integriert?

Ich hätte da jetzt die Integrationsgrenzen für das Potential ganz außen von minus unendlich bis r gesetzt, und dann für das Potential aber einen 1/r Zusammenhang erhalten?

Wie wählt man für die drei Integrale die Grenzen (also mir ist klar, dass innen von b nach a und in der mitte von b nach r, aber das warum verstehe ich nicht)

Grüße

mezzo_mix
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 20. Apr 2010 18:26    Titel: Antworten mit Zitat

mezzo_mix hat Folgendes geschrieben:
Wie wählt man für die drei Integrale die Grenzen


Das hängt von der willkürlichen Wahl des Nullpotentials Nullpotentials ab, das hier im Unendlichen liegen soll. Du intergrierst also von "außen nach innen". Demzufolge für

b<r<unendlich: untere Grenze unendlich, obere Grenze b, dabei Randbedingung beachten phi(unendlich)=0
a<r<b: untere Grenze b, obere Grenze a, dabei Randbedingung beachten phi(b) = 0.
0<r<a: untere Grenze a, obere Grenze 0, dabei Randbedingung beachten phi(a)=(Q/(4pi*eps))(1/a - 1/b)

Du hast ja selbst vorgegeben:

mezzo_mix hat Folgendes geschrieben:
Physikalische Randbedingungen sind: Null im Unendlichen, stetig bei a und b.
mezzo_mix



Anmeldungsdatum: 25.10.2008
Beiträge: 8

Beitrag mezzo_mix Verfasst am: 20. Apr 2010 21:17    Titel: Antworten mit Zitat

Das heißt für jeden abschnitt lege ich einen neuen Nullpunkt fest?

Aber Wenn ich über E=0 im inneren der kleinsten Kugel (keine Ladung eingeschlossen) integriere ist doch auch mein Potential null?

Und wenn ich von unendlich bis r (ganz außen) integriere, dann bekomme ich doch nicht phi=0 raus, sondern q/4pi eps. 1/r

Oder?
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien

Beitrag schnudl Verfasst am: 20. Apr 2010 22:08    Titel: Antworten mit Zitat

mezzo_mix hat Folgendes geschrieben:
Und wenn ich von unendlich bis r (ganz außen) integriere, dann bekomme ich doch nicht phi=0 raus, sondern q/4pi eps. 1/r

Oder?


Das Feld ist doch aussen Null. Wie kann dann das Integral einen Beitrag dazu liefern?

_________________
Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe)
mezzo_mix



Anmeldungsdatum: 25.10.2008
Beiträge: 8

Beitrag mezzo_mix Verfasst am: 21. Apr 2010 12:24    Titel: Antworten mit Zitat

Aber das Feld im INNEREN (r < a) ist auch NULL.

Wie schafft es dieses Integral auf einen Beitrag?
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien

Beitrag schnudl Verfasst am: 21. Apr 2010 13:28    Titel: Antworten mit Zitat

Weile der Anfanfgswert bei r=a eben nicht Null ist.

Du integrierst von aussen nach innen:


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mezzo_mix



Anmeldungsdatum: 25.10.2008
Beiträge: 8

Beitrag mezzo_mix Verfasst am: 24. Apr 2010 12:22    Titel: Antworten mit Zitat

Ahaaaaa Big Laugh


Oh mann, manchmal frag ich mich, wo ich mein Hirn hab...

Jetzt ist alles klar, vielen Dank!

Grüße,

mezzo_mix
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