Coulombsches Gesetz (radialsymmetrisches Feld)

_-Alex-_ · Anmeldungsdatum: 06.03.2007 Beiträge: 262

Tach,

da wir im Kurs erst auf Seite 55 von 200 sind, und ich nicht glaube, dass wir in der Schule bis zum Halbjahr damit durchkommen, habe ich beschlossen, selber immer mal durchzublättern, damit ich nachert nicht nur mit der Hälfte des Stoffes dastehe^^. Und da ist mir hier eine Frage gekommen, wo ich mal nach hacken wollte.

Es wurde hier ein Versuch beschrieben, bei dem eine punktförmige positive Ladung Q1 von einer leitenden Kugelschale mit dem Radius r umgeben ist.

Und jetzt stand da der eine Satz:
Da die influenzierte Ladung unabhängig vom Radius r der Kugelschale stets gleich Q1 ist (experimenteller Befund)...

Und da wollte ich mal fragen wieso das so ist. Ich hätte eigentlich gedacht, dass je größer der Abstand ist desto schwächer wird die Feldstärke und die influenzierte Ladung wird auch geringer. Aber scheinbar ist das ja falsch. Bei einem Vorversuch, bei dem eine geladene Kugel in einen Metallbecher gehalten wurde, wurde als Ergebnis festgehalten, dass die auf der Innen- bzw. Außenseite des Behälters sitzende Ladung betragsgleich der Kugelladung ist, solange alle Feldlinien, die von der Kugel ausgehen, auf dem Becher enden.

Des könnte ja auch die Erklärung bei dem Versuch mit der Hohlkugel sein, da ja alle Feldlinien, die von Q1 ausgehen, auf die Hohlkugel treffen müsse, da sie ja von Q1 weggehen und nirgendwo anders hinkönnen.

Hab nur iwie gedacht, wenn ich im eine kleine geladene Kugel mit Radius, sagen wir 5cm eine Riesenkugel mit Radius 20m "packe", dass die große Kugel nicht die gleiche Ladung aufweisen würde, einfach weil so weit weg von der kleinen ist.

Aber wenn jetzt die beiden Ladungen gleich sind, würde sich die Ladung auf der großen Kugel anders "verteilen"?
Weil ich kann doch sagen die Ladung entspricht x Elektronen, und die verteilen sich doch auf einer größeren Kugel anders als auf einer kleineren?
Und stimmt das jetzt, dass die Feldstärke egal im Bezug auf die Ladung ist?

MfG Alex

Herbststurm · Anmeldungsdatum: 05.09.2008 Beiträge: 412 Wohnort: Freiburg i. Brsg.

Hallo,

wenn ich das recht verstanden habe, dann vermute ich das du da etwas verwechselst. Die erste Frage: Hattet ihr in der Schule schon Integralrechnung und Vektorrechnung?

Das was in deinem Buch steht ist denke ich das Coulomb Gesetz, welches man aber besser 1. Maxwell Gleichung nennen sollte. Was da genau dahinter steckt muss man in der Schule nicht wissen, aber das es das gibt und wie es heisst finde sollte man schon gehört haben. Anschaulich bedeutet das:

Du hast eine Punktladung. Um diese Punktladung legst du nun eine Kugel mit dem Radius r. Dich interessiert der elektrische Fluß. Dieser wird unabhängig vom Radius immer den selben Wert haben. Das ist das was dich vermutlich verwirrt. Der Grund liegt in der Formel der Kugeloberfläche. Mit dieser rechnet man, weil man ein sogenanntes Flächenintegral auswertet. Die Kugeloberfläche wächst mit dem Radius Quadrat an und die Feldstärke fällt umgekehrt proportional zum Quadrat ab und damit kompensiert sich das und deshalb hat der elektrische Fluß immer den selben Wert in dieser Rechnung.

Das andere was du meinst ist denke ich eine Kugelsymetrische Ladungsverteilung. Dort kann man zeigen, dass das Feld innerhalb der Kugel linear ist und ausserhalb wie gewoht abfällt.

Ich hoffe das konnte dir etwas weiter helfen.

Gruß

isi1 · Anmeldungsdatum: 03.09.2006 Beiträge: 2902 Wohnort: München

_-Alex-_ · Anmeldungsdatum: 06.03.2007 Beiträge: 262

Hi,

danke für die Antworten:).

Mit dem elektrischen Fluss kann ich noch nichts anfangen^^ stimmt, hab ich noch nichtmal gehört ^^. Darum dachte ich fälschlich des hinge nur mit E zusammen.

MfG