RegistrierenRegistrieren   LoginLogin   FAQFAQ    SuchenSuchen   
Wie weit wirken die Kräfte von elektrischen Ladungen?
 
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Elektrik
Autor Nachricht
Q_Entfernung
Gast





Beitrag Q_Entfernung Verfasst am: 10. Apr 2012 17:52    Titel: Wie weit wirken die Kräfte von elektrischen Ladungen? Antworten mit Zitat

Geht der Wirkbereich, wie z.B. bei der Gravitation ins Unendliche, auch wenn die Stärke der Kraft, die auf elektische Ladungen wirkt dann nachläßt?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18356

Beitrag TomS Verfasst am: 10. Apr 2012 23:54    Titel: Antworten mit Zitat

Das mathematische Gesetz, dem die Felder einer elektrischen Ladungsverteilung sowie einer Massenverteilung folgen ist die Poissongleichung. In beiden Fällen erhält man als Potential einer kugelsymmetrischen Ladungs- oder Massenverteilung ein 1/r Verhalten; dies entspricht dem Newtonschen Gravitationsgesetz sowie dem Coulomb-Potential.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
BobbyJack



Anmeldungsdatum: 04.11.2008
Beiträge: 112

Beitrag BobbyJack Verfasst am: 11. Apr 2012 00:22    Titel: Antworten mit Zitat

Wir fassen zusammen:

Ja
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 11. Apr 2012 13:08    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
Das mathematische Gesetz, dem die Felder einer elektrischen Ladungsverteilung sowie einer Massenverteilung folgen ist die Poissongleichung. In beiden Fällen erhält man als Potential einer kugelsymmetrischen Ladungs- oder Massenverteilung ein 1/r Verhalten; dies entspricht dem Newtonschen Gravitationsgesetz sowie dem Coulomb-Potential.


Das ist ein bisschen missverständlich. Denn immerhin hat Q_Entfernung als Wirkung des elektrischen Feldes die Kraft auf eine Ladung definiert und nicht das Potential. Die Kraft auf eine Ladung in einem kugelsymmetrischen Feld ist jedoch proportional 1/r² und nicht proportional 1/r.

Es gibt allerdings auch andere Feldkonfigurationen, z.B. das Feld in einem aus koaxialen Zylindern bestehenden Kondensator. Da ist die Kraft auf eine Ladung tatsächlich proportional 1/r.

Ein Feld, das sich unendlich ausdehnt, also eines, bei dem irgendeine begrenzte Ladungsverteilung vorliegt, die Gegenelektrode aber unendlich weit entfernt ist, hat ab einer mehr oder weniger großen Entfernung von der Ladungsansammlung praktisch immer ein (1/r²)-Verhalten
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18356

Beitrag TomS Verfasst am: 11. Apr 2012 13:27    Titel: Antworten mit Zitat

Ich finde das nicht missverständlcih.

Ich spreche vom elektro-statischen Potential, und das hat für isolierte Ladungen im Vakuum einen 1/r Verlauf; Feldstärke und Kraft kann man daraus herleiten - und man findet natürlich das bekannte 1/r² Verhalten.

Das Kondensatorbeispiel halte ich für irrelevant, denn da ist das Feld ja explizit auf einen endlichen Bereich eingeschränkt. Andere Feldkonfigurationen wären noch el.-mag. Wellen mit einem 1/r Verhalten für die Felder - aber dabei handelt es sich nicht um statische Feldkonfigurationen, also ebenfalls irrelevant.

Zur ursprünglichen Frage: "Geht der Wirkbereich, wie z.B. bei der Gravitation ins Unendliche, auch wenn die Stärke der Kraft, die auf elektische Ladungen wirkt dann nachläßt?" Ich denke, da es hier um die Analogie zwischen elektrischen Ladungen und Massenverteilungen geht, sollte man über das Potential und die Poissongleichung argumentieren, denn die mathematische Formulierung ist für beide Fälle exakt identisch.

_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Elektrik