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[quote="GvC"]Beachte den Tipp in der Aufgabenstellung! [latex]W=Q_2\cdot \int_1^2 \vec{E}\cdot d\vec{s}[/latex] mit [latex]E=\frac{Q_1}{4\cdot\pi\cdot\epsilon_0\cdot r^2}[/latex] Auf dem Integrationsweg entlang der Kreislinie (Äquipotentiallinie) stehen Feld- und Wegvektor senkrecht aufeinander, auf dem Weg entlang dem Radius zwischen innerer und äußerer Äquipotentiallinie sind Feld- und Wegvektor parallel. Was bedeutet das für das obige Wegintegral?[/quote]
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McFleury
Verfasst am: 17. Apr 2014 19:49
Titel:
Also ich bin wirklich fix und fertig. Die Kraft wirkt je nach Vorzeichen der Ladungen anziehend oder abstoßend in Richtung der Verbindungsgeraden der Mittelpunkte. In unserem Fall ja abstoßend also irgendwie so.
GvC
Verfasst am: 17. Apr 2014 12:33
Titel:
Ja, das ist die Frage.
Noch einmal: Stell Dir eine Probeladung q an beliebigen Stellen in der Umgebung der felderzeugenden Ladung Q1 vor. In welche Richtung zeigt die Kraft auf die Probeladung q? Das ist dann auch die Feldrichtung. Mach Dir 'ne Skizze!
McFleury
Verfasst am: 16. Apr 2014 20:18
Titel:
GvC hat Folgendes geschrieben:
Du hast die Aufgabenstellung extra nochmal zitiert. Dort steht u.a.
und
Von einem Minuszeichen weit und breit nichts zu sehen.
Oh man, das ist jetzt echt peinlich...
GvC hat Folgendes geschrieben:
Dann musst du es entwickeln. Ohne Verständnis geht gar nichts. Und dazu gehört, dass Du Dir jetzt endlich klar machst, wie die von Q1 erzeugte Feldstärke gerichtet ist.
Nun.
GvC hat Folgendes geschrieben:
Denn das hat die Intensität und Richtung, die in der Energiegleichung benötigt werden.
Eben wurde ja erwähnt, dass wenn ein ruhender Körper die Ladung
trägt und eine elektrische Kraft
erfährt, dann herrscht an dieser Stelle die elektrische Feldstärke:
Wohin diese aber zeigt?
LG
McFleury
GvC
Verfasst am: 16. Apr 2014 19:54
Titel:
McFleury hat Folgendes geschrieben:
Nun tut mir leid, man merkt mein Verständnis ist nicht so groß, ...
Dann musst du es entwickeln. Ohne Verständnis geht gar nichts. Und dazu gehört, dass Du Dir jetzt endlich klar machst, wie die von Q1 erzeugte Feldstärke gerichtet ist.
McFleury hat Folgendes geschrieben:
GvC hat Folgendes geschrieben:
In der Aufgabenstellung steht eindeutig, dass sowohl die felderzeugende Ladung Q1 als auch die zu transportierende Ladung Q2 positiv sind.
Nun vllt, kann man es daraus irgendwie entnehmen, aber ich kann es daraus nicht lesen.
Du hast die Aufgabenstellung extra nochmal zitiert. Dort steht u.a.
und
Von einem Minuszeichen weit und breit nichts zu sehen. Wäre eine der beiden Ladungen oder auch beide negativ, dann würde dort stehen
und/oder
McFleury
Verfasst am: 16. Apr 2014 19:13
Titel:
GvC hat Folgendes geschrieben:
In Deiner Skizze hast du die Felder zweier Ladungen überlagert. Ich habe Dich aber nur nach dem Feld der Ladung Q1 gefragt. Denn das hat die Intensität und Richtung, die in der Energiegleichung benötigt werden.
Nun tut mir leid, man merkt mein Verständnis ist nicht so groß, und auf detailierte Frage antworte ich nach "meinem" Denken.
GvC hat Folgendes geschrieben:
In der Aufgabenstellung steht eindeutig, dass sowohl die felderzeugende Ladung Q1 als auch die zu transportierende Ladung Q2 positiv sind.
Nun vllt, kann man es daraus irgendwie entnehmen, aber ich kann es daraus nicht lesen.
Also wie komme ich jetzt zu dem Wegintegral? Ich muss eine Parametrisierung finden, diese dann ableiten und anstelle des "ds" einsetzen und Skalarmultiplizieren mit dem
GvC
Verfasst am: 16. Apr 2014 18:58
Titel:
In Deiner Skizze hast du die Felder zweier Ladungen überlagert. Ich habe Dich aber nur nach dem Feld der Ladung Q1 gefragt. Denn das hat die Intensität und Richtung, die in der Energiegleichung benötigt werden.
McFleury hat Folgendes geschrieben:
Da es in der Aufgabenstellung nicht explizit steht, muss es sich um zwei gleichnamige Punktladungen handeln,
In der Aufgabenstellung steht eindeutig, dass sowohl die felderzeugende Ladung Q1 als auch die zu transportierende Ladung Q2 positiv sind.
McFleury
Verfasst am: 16. Apr 2014 18:52
Titel:
GvC hat Folgendes geschrieben:
Das ist Quatsch. Bei Q1 handelt es sich um eine
Punkt
ladung! Das Feld ist unabhängig von der Raumrichtung und nur abhängig vom Abstand von der Punktladung.
Ja...
GvC hat Folgendes geschrieben:
Stell Dir eine positive Probeladung an verschiedenen beliebigen Stellen (x,y,z) vor, d.h. in unterschiedlichen Abständen von Q1. Welche Kraft wirkt auf die Probeladung? Anziehend, abstoßend? Welche Richtung bzgl. der felderzeugenden Ladung ergibt sich daraus für die Kraft. Kraft und elektrische Feldstärke haben wegen
F
=q*
E
dieselbe Richtung. (Fettdruck=Vektor).
So ist die elektrischen Feldstärke nämlich definiert: mechanische Kraft auf eine Ladung q dividiert durch diese Ladung:
E
=
F
/q.
Da es in der Aufgabenstellung nicht explizit steht, muss es sich um zwei gleichnamige Punktladungen handeln, demnach handelt es sich um eine abstoßende Kraft. Die Richtung ist halt nach außen, siehe Bild.
GvC
Verfasst am: 16. Apr 2014 18:37
Titel:
McFleury hat Folgendes geschrieben:
GvC hat Folgendes geschrieben:
Welche Richtung hat das Feld?
Aus meiner Perspektive in negative z-Richtung. ?(
Das ist Quatsch. Bei Q1 handelt es sich um eine
Punkt
ladung! Das Feld ist unabhängig von der Raumrichtung und nur abhängig vom Abstand von der Punktladung.
Stell Dir eine positive Probeladung an verschiedenen beliebigen Stellen (x,y,z) vor, d.h. in unterschiedlichen Abständen von Q1. Welche Kraft wirkt auf die Probeladung? Anziehend, abstoßend? Welche Richtung bzgl. der felderzeugenden Ladung ergibt sich daraus für die Kraft. Kraft und elektrische Feldstärke haben wegen
F
=q*
E
dieselbe Richtung. (Fettdruck=Vektor).
So ist die elektrischen Feldstärke nämlich definiert: mechanische Kraft auf eine Ladung q dividiert durch diese Ladung:
E
=
F
/q.
McFleury
Verfasst am: 16. Apr 2014 18:21
Titel:
GvC hat Folgendes geschrieben:
Welche Richtung hat das Feld?
Aus meiner Perspektive in negative z-Richtung.
GvC hat Folgendes geschrieben:
Was bedeutet das für das obige Wegintegral?
Es muss dann Null ergeben, wenn Feldvektor senkrecht zum Wegvektor steht und das Skalarprodukt zweier senkrecht zueinander stehender Vektoren ja Null ergibt.
LG
McFleury
GvC
Verfasst am: 16. Apr 2014 17:53
Titel:
McFleury hat Folgendes geschrieben:
Die Äquipotentiallinie ist die rote?
Nein, die rote Linie ist der Integrationsweg von P1 nach P2. Er verläuft zunächst entlang einer Äquipotentiallinie und dann radial von der inneren zur äußeren Äquipotentiallinie. (Die konzentrischen Kreise um Q1 sind Äquipotentiallinien des von Q1 erzeugten elektrischen Feldes.)
Welche Richtung hat das Feld?
(Da ich bereits 2 Äquipotentiallinien dieses Feldes gezeichnet habe, sollte Dir die Antwort nicht schwer fallen.)
McFleury
Verfasst am: 16. Apr 2014 17:39
Titel:
GvC hat Folgendes geschrieben:
Auf dem Integrationsweg entlang der Kreislinie (Äquipotentiallinie) stehen Feld- und Wegvektor senkrecht aufeinander, auf dem Weg entlang dem Radius zwischen innerer und äußerer Äquipotentiallinie sind Feld- und Wegvektor parallel. Was bedeutet das für das obige Wegintegral?
Die Äquipotentiallinie ist die rote? Feldvektor und Wegvektor stehen auf dem Weg senkrecht aufeinander, ist mir noch momentan unklar, genauso was mit entlang dem Radius zwischen innerer und äußerer Äquipotentiallinie gemeint ist. Demnach ist mir auch noch unklar wieso dort Feld- und Wegvektor parallal sind.
Ich kann somit leider keinen Rückschluss dazu geben was dies für das obige Wegintegral bedeutet.
Einfach miserabel, sorry. Für eine weitere Erläuterung wäre ich dankbar, damit ich auch einen Beitrag leisten kann.
LG
McFleury
GvC
Verfasst am: 16. Apr 2014 17:21
Titel:
Beachte den Tipp in der Aufgabenstellung!
mit
Auf dem Integrationsweg entlang der Kreislinie (Äquipotentiallinie) stehen Feld- und Wegvektor senkrecht aufeinander, auf dem Weg entlang dem Radius zwischen innerer und äußerer Äquipotentiallinie sind Feld- und Wegvektor parallel. Was bedeutet das für das obige Wegintegral?
McFleury
Verfasst am: 16. Apr 2014 16:30
Titel: Arbeit im elektrischen Feld
Meine Frage:
Ein hallo von meiner Seite aus.
Ich beschäftige mich also mit folgender Aufgabe:
Eine Ladung
sitzt fest am Ort
. Berechnen Sie die Arbeit, die erforderlich ist, um eine Ladung
vom Punkt
nach
zu bewegen.
(Tipp: Wählen Sie einen Weg
nach
, der besonders einfach zu berechnen ist. Warum darf man einen solchen Weg wählen?)
Meine Ideen:
Das Coulombgesetz ist:
Ich brauche jedoch die andere Variante. Nur weiß ich noch nicht so recht wie ich mit dieser zurecht kommen soll.
Ich habe mir das mal skizziert. Einen einfachen Weg soll ich, wenn ich nur wüsste, was für ein Weg einfach wäre, und wieso ich solch einen Weg wählen darf? ? ? ? Schön
Also ich muss irgendwie die Abstände berechnen nur welche genau?
Ich vermute mal zuerst:
Der Weg ist ja:
Diesen müsste ich parametrisieren, was für schwer fällt. Diesen Vektor müsste ich dann ableiten? Dann könnte ich das Integral berechnen also somit die Arbeit mit der Formel
Also ich habe noch einige Unklarheiten wie man sieht, vllt wäre jemand so nett und könnte mir diese ein wenig erläutern, danke und
liebe Grüße
McFleury