Potentielle Energie beim Dipol

tanjahh · Anmeldungsdatum: 05.12.2004 Beiträge: 11 Wohnort: Hamburg

Hi!
Ich soll die potentielle Energie einer Anordnung berechnen, die aus zwei Dipolen besteht. Die Dipole befinden sich im Abstand d zueinander und schlißen mit der Verbindungsgerade die Winkel phi (1) und phi (2). Ich kenne die Formel für die potentielle Energie U = P*E*cos phi, wie mache ich das mit zwei Dipolen, darf ich die dann einfach addieren?? dann habe ich den Abstand aber nicht...

Dann soll ich sagen, wie sie sich ausrichten, wenn sie losgelassen werden und dann wiederum die potentielle Energie berechnen. Diese ist in diesem Fall doch Null, da sich die Dipole doch mit dem E-Feld ausrichten und damit der cos90° Null wird, oder nicht???

Danke Gruß Tanja

Thomas L · Anmeldungsdatum: 21.04.2005 Beiträge: 17

Die potentielle Energie eines dipols in einem homogenen elektrischen Feld ist E=-Feldstärke*Dipolmoment*cos phi.Du betrachtest nur die energie eines Dipols in dem Feld des anderen Dipols. Fragt sich also nur noch wie groß das elektrische Feld(das durch den ersten Dipol entsteht) am ort des zweiten dipols ist. dann hast du die energie in abhängigkeit von den beiden phi1 und phi2 gegeben.

Gast

Hi,

könntest du/jemand das bitte nochmal etwas genauer erklären?

Also ich habe zwei identische Dipole die sich in großer Entfernung voneinander befinden.
Wir haben aufgeschrieben (für die potentielle Energie des Dipols im äußeren Feld):

und weiter

= Potential.

Wie kommt denn jetzt 1. der cos ins Spiel, und für was ist 2. die Formel mit der Potentialdifferenz gedacht? (Denn da käme bei zwei identischen Dipolen doch 0 heraus)?

Gast

Sorry fürs pushen ... ähm, aber die Zeit drängt etwas.

Ich wäre für jeden Hinweis dankbar! Hilfe

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Leider kenne ich mich selber nicht mehr so gut damit aus... aber ich werde gleich mal in meinen Büchern nachschauen.
Aber das Prinzip kann ich Dir vielleicht auch schon so mal erklären:
Deine Formel oben müßte mit dem p und dem E: Damit sind zwei Vektoren gemeint und das ganze ist ein Skalarprodukt der beiden Vektoren. Daher kommt dann schon mal der Cosinus.
Du hast also ein Dipol, der ein (statisches) E-Feld generiert. In diesem platzierst Du dann einen zweiten Dipol, wenn ich Dich richtig verstehe, an einem festen Ort. An diesem Ort hat der E-Feld-Vektor des vom ersten Dipol generierten Feld einen bestimmten Betrag und eine bestimmte Richtung(

). Genauso hat der zweite Dipol ein Dipolmoment mit einer bestimmten Richtung und einem Betrag (

). Die Energie bekommst Du dann aus dem Vektorprodukt mit einem Minus davor.

Gruß
Marco

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

Also... ich habe mal etwas gelesen:

Hattet Ihr eine Formel für das Dipolfeld? Ich habe da eine, die mir aber nicht so richtig gefällt:

Das kann man auch dann schreiben mit:

Wenn wir jetzt mal beide Dipole auf der x-Achse anordnen. Die Winkel sind dann auch in Bezug auf die x-Achse. Dann kann man die Gleichung von oben schön in Vektorkomponenten schreiben, weil r-Dach dann einfach der Einheitsvektor in x-Richtung ist. Der Betrag von r ist übrigens das d aus Deiner Aufgabe:

Den p-Vektor kannst Du jetzt auch noch mit dem Winkel

ausdrücken. Danach kannst Du das Skalarprodukt mit p2 bilden, das Du schon als Formel hattest. Kannst Du das mal probieren?

Gruß
Marco

PS: Hoffentlich stimmt noch alles. Bin mir da selbst ziemlich unsicher mit den Sachen! unglücklich