Autor |
Nachricht |
Helios
Anmeldungsdatum: 28.10.2007 Beiträge: 11
|
Helios Verfasst am: 28. Okt 2007 11:08 Titel: Verschiebungsdichte und Feldstärke Vektor in Kugel berechnen |
|
|
Erstmal Hallo,
ich habe eine mehr oder weniger dumme Frage, aber irgendwie fehlte mir das Verständnis (Merkwürdigerweise immer wenn es um Physik geht).
Nun zu meinem Problem: Ich möchte die Verschiebungsdichte und Feldstärke Vektoren in einer hohlen aber gefüllten Kugel berechen (sagen wir etwa mit Wasser gefüllt).
Gegeben sei dazu nur der Radius r und eine Ladung Q
Wie kann ich das nun ausrechnen?
Ansätze: Also ich dachte mir erstmalund fürSollte dieser Ansatz richtig sein, wie komme ich dann auf den jeweiligen Vektor?
Schonmal Danke |
|
|
schnudl Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien
|
schnudl Verfasst am: 28. Okt 2007 12:10 Titel: |
|
|
Im inneren einer symmetrisch geladenen Kugel ist immer E=0. Deine Formel stimmt nur für das Äussere. Oder meinst du eine einzelne Punktladung schwimmt in der Kugel?
_________________ Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
|
|
Helios
Anmeldungsdatum: 28.10.2007 Beiträge: 11
|
Helios Verfasst am: 28. Okt 2007 16:50 Titel: |
|
|
schnudl hat Folgendes geschrieben: | Im inneren einer symmetrisch geladenen Kugel ist immer E=0. Deine Formel stimmt nur für das Äussere. Oder meinst du eine einzelne Punktladung schwimmt in der Kugel?
|
Sollte erstmal für die Oberfläche sein...
Würde das dann so stimmen?
Ich weiß auch nicht ich habe da keinen Durckblick |
|
|
schnudl Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien
|
schnudl Verfasst am: 28. Okt 2007 17:36 Titel: |
|
|
Wenn es eine metallische Oberfläche ist, dann bildet sich an der Aussenseite eine Flächenladung D. An der Innenseite sitzt keine Flächenladung, und daher auch kein Feld!
Du musst genau spezifizieren wie es gemeint ist.
Sooo einfach sind elektrostatische Probleme nicht, da man, ausser bei den ganz einfachen Fällen, komplizierte Differenzialgleichungen mit Randbedingungen an den Grenzflächen lösen muss.
Eine Kugel ist aber eher etwas einfaches... _________________ Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
|
|
Helios
Anmeldungsdatum: 28.10.2007 Beiträge: 11
|
Helios Verfasst am: 28. Okt 2007 18:02 Titel: |
|
|
über das Material der Kugel ist nichts bekannt
Bekannt soll sein das die Kugel (hohl) gefüllt ist (etwa mit Wasser oder aber im Vakuum).
Bekannt ist auch das es eine Ladung Q gibt also z.B mit Q = 10^-9C |
|
|
schnudl Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien
|
schnudl Verfasst am: 28. Okt 2007 18:25 Titel: |
|
|
Kannst du die Aufgabe mal wortgenau posten?
Fest steht, dass wenn die Ladung an der Kugel gleichmässig verteilt ist, im Inneren kein Feld herrscht. Oder wo sitz(en) denn die Ladung(en) ? Auf der Kugel ? In der Kugel, ausserhalb der Kugel ? Und wie sind sie angeordnet? _________________ Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
|
|
Helios
Anmeldungsdatum: 28.10.2007 Beiträge: 11
|
Helios Verfasst am: 28. Okt 2007 18:32 Titel: |
|
|
Ok, der genaue Text lautet:
Zitat: | Nehmen wir an, im Mittelpunkt einer mit destilliertem Wasser gefüllten Kugel mit dem Radius
r = 5, 5 cm befindet sich die Ladung Q = 10^−8 C.
Wie groß sind Verschiebungsdichte (Vektor)D und elektrische Feldstärke (Vektor) E an der Kugeloberfläche?
|
Edit:
Ich hab nur versucht das Problem zunächst allgemein zu formulieren^^
Zuletzt bearbeitet von Helios am 28. Okt 2007 18:42, insgesamt einmal bearbeitet |
|
|
schnudl Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien
|
schnudl Verfasst am: 28. Okt 2007 18:38 Titel: |
|
|
OK, danke, das ist eine ordentliche und eindeutige Aufgabe. Alles andere wäre Kafeesudlesen gewesen. Wie soll man das erraten ?
Im Inneren und Äusseren ist das Feld D so, als ob du nur die eine Ladung hättest:
Das Feld E ist
wobei
Du lagst also genau richtig!
Wie ist daher das Feld innen und aussen ?
Wichtig: D hat an der Oberfläche keinen Sprung, E schon ! An der Grenzfläche zwischen Wasser und Luft gibt es daher einen inneren und einen äusseren Wert für E ! _________________ Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
|
|
Helios
Anmeldungsdatum: 28.10.2007 Beiträge: 11
|
Helios Verfasst am: 28. Okt 2007 18:56 Titel: |
|
|
ok ich danke dir
Ich war mir da ganz schön unsicher
Physik ist für mich leider etwas frustrierend (arbeite zur Zeit daran das zu ändern)...
Ich hätte aber damit rechnen müssen das ichs nochmal brauche |
|
|
|