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Elektrische Feld, Dipol
 
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17Student20



Anmeldungsdatum: 20.05.2012
Beiträge: 41

Beitrag 17Student20 Verfasst am: 19. Apr 2013 01:13    Titel: Elektrische Feld, Dipol Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo. Ich muss eine für mich schwere Aufgabe bearbeiten.

a) Berechnen Sie das elektrische Feld im Punkt P.

b) Bestimmen Sie die Punkte, an denen das elektrische Feld verschwindet.

c) Skizzieren Sie die Feldlinien des Dipols

Meine Ideen:
Das elektrische Feld ist ein physikalisches Feld, das durch die Coulombkraft ja auf elektrische Ladungen wirkt. Es wird durch das Vektorfeld der elektrischen Feldstärke beschrieben, das jedem Punkt im Raum einen Vektor für Richtung und Betrag der elektrischen Feldstärke zuordnet.

Gemäß dem coulombschen Gesetz ergibt sich für die Feldstärke in einem gegebenen Punkt:



Dabei steht für die felderzeugende Ladung im Ursprung des Koordinatensystems, für den Ortsvektor des gegebenen Punktes, für den zugehörigen Einheitsvektor, für die elektrische Feldkonstante und für die relative Permittivität.

Nun habe ich bisschen Probleme den Transfer zu leisten. Kann mir bitte jemand nen Ansporn geben. Danke.



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jh8979
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Anmeldungsdatum: 10.07.2012
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Beitrag jh8979 Verfasst am: 19. Apr 2013 05:12    Titel: Re: Elektrische Feld, Dipol Antworten mit Zitat

17Student20 hat Folgendes geschrieben:



Dabei steht für die felderzeugende Ladung im Ursprung des Koordinatensystems, für den Ortsvektor des gegebenen Punktes, für den zugehörigen Einheitsvektor, für die elektrische Feldkonstante und für die relative Permittivität.

1.) Wie sieht die elektrische Feldstärke nun aus, wenn sich eine Ladung nicht um Ursprung des Koordinatensystems befindet?
wenn das geklärt ist:
2.) Was passiert wenn man zwei verschiedene Ladungen hat, deren einzelnen elektrischen Felder man kennt? Wie sieht das elektrische Feld der Kombination der Ladungen aus?
17Student20



Anmeldungsdatum: 20.05.2012
Beiträge: 41

Beitrag 17Student20 Verfasst am: 19. Apr 2013 11:16    Titel: Re: Elektrische Feld, Dipol Antworten mit Zitat

Zitat:

1.) Wie sieht die elektrische Feldstärke nun aus, wenn sich eine Ladung nicht um Ursprung des Koordinatensystems befindet?
wenn das geklärt ist:
2.) Was passiert wenn man zwei verschiedene Ladungen hat, deren einzelnen elektrischen Felder man kennt? Wie sieht das elektrische Feld der Kombination der Ladungen aus?

1) Da tüftle ich dran, komme aber auf keine Antwort. Das wird jedenfalls schwer diese zu berechnen, wenn sie nicht im Ursprung liegt. Ich weiß es echt leider nicht
2) Addieren sich nicht die Felder vektoriell?
17Student20



Anmeldungsdatum: 20.05.2012
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Beitrag 17Student20 Verfasst am: 20. Apr 2013 23:04    Titel: Antworten mit Zitat

Hat da jemand paar Tipps?
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
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Beitrag jh8979 Verfasst am: 20. Apr 2013 23:20    Titel: Re: Elektrische Feld, Dipol Antworten mit Zitat

17Student20 hat Folgendes geschrieben:

1) Da tüftle ich dran, komme aber auf keine Antwort. Das wird jedenfalls schwer diese zu berechnen, wenn sie nicht im Ursprung liegt. Ich weiß es echt leider nicht

In der Formel gibt ja r den Abstand zur Ladungen an und der Vektor e_r die Richtung von der Ladung zum Punkt den man betrachtet. Was würde sich denn an den beiden ändern wenn die Ladung nicht im Ursprung ist?
17Student20 hat Folgendes geschrieben:

2) Addieren sich nicht die Felder vektoriell?

Das ist richtig. Also müssen wir nur noch 1.) klären.
17Student20



Anmeldungsdatum: 20.05.2012
Beiträge: 41

Beitrag 17Student20 Verfasst am: 20. Apr 2013 23:35    Titel: Re: Elektrische Feld, Dipol Antworten mit Zitat

jh8979 hat Folgendes geschrieben:
17Student20 hat Folgendes geschrieben:

1) Da tüftle ich dran, komme aber auf keine Antwort. Das wird jedenfalls schwer diese zu berechnen, wenn sie nicht im Ursprung liegt. Ich weiß es echt leider nicht

In der Formel gibt ja r den Abstand zur Ladungen an und der Vektor e_r die Richtung von der Ladung zum Punkt den man betrachtet. Was würde sich denn an den beiden ändern wenn die Ladung nicht im Ursprung ist?


Also nunja wenn Q für die felderzeugende Ladung im Ursprung des Koordinatensystems steht und das außerhalb liegen würden, dann ist das Feld entweder Null, weil man es nicht bestimmen kann (Ok diese Argumentation ist ziemlich miserabel), oder es ist alles verschoben sprich es wird alles gestreckt und schwerer zu berechnen? Ich weiß nicht ich komme nicht auf die richtige Spur.
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8228

Beitrag jh8979 Verfasst am: 21. Apr 2013 00:14    Titel: Re: Elektrische Feld, Dipol Antworten mit Zitat

17Student20 hat Folgendes geschrieben:
... oder es ist alles verschoben sprich es wird alles gestreckt und schwerer zu berechnen? Ich weiß nicht ich komme nicht auf die richtige Spur.

Gestreckt ist nicht das richtige Wort, aber so langsam kommen wir der Sache näher.

Das elektrische Feld selber hängt ja nicht davon ab wie ich mein Koordinatensystem wähle, sondern nur die Beschreibung des Feldes hängt davon ab. D.h. wenn meine Ladung am Ort ist, dann hängt das Feld im Punkt nur von der Entfernung von zur Ladung ab (also von ). Jetzt noch den Richtungsvektor korrigieren und das war's schon.
17Student20



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Beiträge: 41

Beitrag 17Student20 Verfasst am: 21. Apr 2013 09:26    Titel: Re: Elektrische Feld, Dipol Antworten mit Zitat

jh8979 hat Folgendes geschrieben:

Gestreckt ist nicht das richtige Wort, aber so langsam kommen wir der Sache näher.

Das elektrische Feld selber hängt ja nicht davon ab wie ich mein Koordinatensystem wähle, sondern nur die Beschreibung des Feldes hängt davon ab. D.h. wenn meine Ladung am Ort ist, dann hängt das Feld im Punkt nur von der Entfernung von zur Ladung ab (also von ). Jetzt noch den Richtungsvektor korrigieren und das war's schon.


D.h. wir müssen unsere Formel verändern


Jetzt haben wir ja die Ladung bei und bei und das elektrische Feld im Punkt ist ja um verschoben.

Wie baue ich das jetzt in die Formel ein, um das elektrische Feld zu berechnen? Und das elektrische Feld verschwindet, wenn es Null ist? D.h. in einer bestimmten Entfernung. Wie kriege ich das aber explizit heraus?

PS: Danke Thumbs up!
17Student20



Anmeldungsdatum: 20.05.2012
Beiträge: 41

Beitrag 17Student20 Verfasst am: 22. Apr 2013 08:06    Titel: Antworten mit Zitat

Bin noch an der Aufgabe dran grübelnd
jh8979
Moderator


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Beitrag jh8979 Verfasst am: 22. Apr 2013 08:15    Titel: Antworten mit Zitat

17Student20



Anmeldungsdatum: 20.05.2012
Beiträge: 41

Beitrag 17Student20 Verfasst am: 22. Apr 2013 08:49    Titel: Re: Elektrische Feld, Dipol Antworten mit Zitat

D.h. wir müssen unsere Formel verändern


so also? Und was muss ich noch tätigen?
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
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Beitrag jh8979 Verfasst am: 22. Apr 2013 08:51    Titel: Antworten mit Zitat


und noch:
17Student20



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Beitrag 17Student20 Verfasst am: 22. Apr 2013 08:54    Titel: Antworten mit Zitat

? Das meinst du?
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
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Beitrag jh8979 Verfasst am: 22. Apr 2013 08:59    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn ich "=" gemeint hätte, dann hätte ich das geschrieben:
17Student20



Anmeldungsdatum: 20.05.2012
Beiträge: 41

Beitrag 17Student20 Verfasst am: 22. Apr 2013 09:04    Titel: Antworten mit Zitat

Dann weiß ich leider nicht was du meinst grübelnd
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
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Beitrag jh8979 Verfasst am: 22. Apr 2013 09:11    Titel: Re: Elektrische Feld, Dipol Antworten mit Zitat

Ich weiss nicht ob Du nachdenkst über das was ich sag oder nicht.. aber wie auch immer, es steht ja in jedem Buch:

Feld für eine Ladung im Ursprung:

verschieben der Ladung um
17Student20



Anmeldungsdatum: 20.05.2012
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Beitrag 17Student20 Verfasst am: 22. Apr 2013 09:18    Titel: Re: Elektrische Feld, Dipol Antworten mit Zitat

jh8979 hat Folgendes geschrieben:
Ich weiss nicht ob Du nachdenkst über das was ich sag oder nicht.. aber wie auch immer, es steht ja in jedem Buch

Umzug, Arbeit, Studium - Aufgaben, Scheidung ist viel was im Kopf einem rumschwirrt...

Feld verschoben für eine Ladung um


Unser Punkt ist

Schreibe ich jetzt einfach nur das P in die Formel rein und das, war's? Irgendwie banal, oder habe ich etwas vergessen
jh8979
Moderator


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Beiträge: 8228

Beitrag jh8979 Verfasst am: 22. Apr 2013 09:32    Titel: Re: Elektrische Feld, Dipol Antworten mit Zitat

17Student20 hat Folgendes geschrieben:

Umzug, Arbeit, Studium - Aufgaben, Scheidung ist viel was im Kopf einem rumschwirrt...

Das es andere (und wichtigere) Sachen als Physik gibt ist klar. Mein Kommentar ging eher darum wie schnell Du mir hier antwortest... Der Sinn ist eigentlich nicht, dass ich Dir hier die Lösung hinschreib...
Zitat:

Schreibe ich jetzt einfach nur das P in die Formel rein und das, war's? Irgendwie banal, oder habe ich etwas vergessen



und für die andere Ladung entsprechend...


Zuletzt bearbeitet von jh8979 am 22. Apr 2013 09:40, insgesamt einmal bearbeitet
17Student20



Anmeldungsdatum: 20.05.2012
Beiträge: 41

Beitrag 17Student20 Verfasst am: 22. Apr 2013 09:40    Titel: Re: Elektrische Feld, Dipol Antworten mit Zitat

jh8979 hat Folgendes geschrieben:

Das es andere Sachen als Physik gibt ist klar. Mein Kommentar ging eher darum wie schnell Du mir hier antwortest... Der Sinn ist eigentlich nicht, dass ich Dir hier die Lösung hinschreib...

Ja, weil ich diese Aufgabe irgendwann auch mal fertig kriegen muss.. Der Sinn ist es nicht, dass du die Lösung hinschreibst - das ist mir klar - das bringt nichts. Aber wenn ich auf etwas nicht komme ist es schon hilfreich, dass jemand einem hilft.

Ja für die andere Ladung

Trotzdem weiß ich nicht wie ich das elektrische Feld jetzt berechnen soll, obwohl ich ja alles gegeben habe...
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8228

Beitrag jh8979 Verfasst am: 22. Apr 2013 09:47    Titel: Re: Elektrische Feld, Dipol Antworten mit Zitat

17Student20 hat Folgendes geschrieben:

Trotzdem weiß ich nicht wie ich das elektrische Feld jetzt berechnen soll, obwohl ich ja alles gegeben habe...

Also:
17Student20 hat Folgendes geschrieben:

2) Addieren sich nicht die Felder vektoriell?

jh8979 hat Folgendes geschrieben:
Feld verschoben für eine Ladung um


jh8979 hat Folgendes geschrieben:



und für die andere Ladung entsprechend...

17Student20 hat Folgendes geschrieben:

Ja für die andere Ladung

Das sollte reichen... ich werd Dir hier keine abgabefertige Lösung geben (auch wenn ich das eigentlich schon getan habe).
17Student20



Anmeldungsdatum: 20.05.2012
Beiträge: 41

Beitrag 17Student20 Verfasst am: 22. Apr 2013 09:55    Titel: Antworten mit Zitat

Schade ich fühle mich gerade, wie ein 80-Jähriger Opa, der deine Hilfe beim Bahnaustieg in Anspruch genommen hat und bei der vorletzten Stufe stehen gelassen wurde unglücklich. Jedenfalls danke für deine Hilfe.
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8228

Beitrag jh8979 Verfasst am: 22. Apr 2013 10:15    Titel: Antworten mit Zitat

17Student20 hat Folgendes geschrieben:
Schade ich fühle mich gerade, wie ein 80-Jähriger Opa, der deine Hilfe beim Bahnaustieg in Anspruch genommen hat und bei der vorletzten Stufe stehen gelassen wurde unglücklich. Jedenfalls danke für deine Hilfe.

Die Schuld-Masche zieht nicht. Ich fühl mich wie derjenige, den der 80-jährige Opa um eine Stütze bat und dem dann bei jedem Schritt gesagt wurde, dass es nicht geht und dass der Opa getragen und gewindelt werden muss.

Da Du diese Aufgabe gestellt bekommen hast, wirst Du ein wenig Vorwissen haben (oder solltest zumindest). Und dann gilt:
Mein letzter Post, fast alles was Du zum Lösen der Aufgabe brauchst zusammen. Die Tatsache, dass Deine letzten Antworten keine 10min gebraucht haben, sagt mir, dass Du vermutlich kein bisschen darüber nachgedacht hast - warum auch immer (falls doch: manchmal braucht es mehr als ein paar Minuten um etwas zu verstehen).

Sollte es auch mit Nachdenken nicht funktionieren: Du hast ein ernsthaftes Problem diese Vorlesung zu bestehen (egal ob ich Dir diese eine Aufgabe loese oder nicht), ich weiss nicht ob es an der Physik oder dem Rechnen und Umgang mit Vektoren liegt, aber Du solltest Dir schnell jemanden besorgen der Dir hilft oder zumindest mal in ein Buch gucken (ich bezweifle stark dass Du das bisher getan hast). Diese Art der Hilfe ist hier im Rahmen eines Online-Forums kaum zu geben.
17Student20



Anmeldungsdatum: 20.05.2012
Beiträge: 41

Beitrag 17Student20 Verfasst am: 22. Apr 2013 10:36    Titel: Antworten mit Zitat

"Begegnet älteren Menschen mit Achtung und helft ihnen, wo ihr könnt. Dadurch zeigt ihr, dass ihr mich ehrt. Ich bin der Herr, euer Gott"
3.Mose 19, 32

Bei der a) wie kann ich die Punkte verwerten um auf das Ergebnis zu kommen?
Bei b) muss man doch beide gleichsetzen und nach r auflösen?
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8228

Beitrag jh8979 Verfasst am: 22. Apr 2013 10:52    Titel: Antworten mit Zitat

17Student20 hat Folgendes geschrieben:
"Begegnet älteren Menschen mit Achtung und helft ihnen, wo ihr könnt. Dadurch zeigt ihr, dass ihr mich ehrt. Ich bin der Herr, euer Gott"
3.Mose 19, 32

Kling ich ernsthaft wie jemand den ein Bibelzitat beeindruckt?

Setz Dich mal hin und denk über die Aufgabe nach und versuch es auszurechnen. Das kann unter Umständen schonmal länger dauern als 30min.
Karlastian



Anmeldungsdatum: 14.04.2012
Beiträge: 217

Beitrag Karlastian Verfasst am: 23. Apr 2013 10:09    Titel: Antworten mit Zitat

Da ich gerade an der selben Aufgabe sitze greife ich das hier mal auf um keinen neuen Thread erstellen zu müssen.

Meiner Ansicht nach müsste es so weitergehen:



Genauso gehts mit E2:



Da die beiden sich störungsfrei überlagern kann man sagen

E(ges) = E1+E2


Stimmt das so?

Für die Punkte an denen das Feld verschwindet muss man nur die Lösung aus a) gleich null setzen und schauen was für "koordinaten" man herausbekommt, richtig?


Zuletzt bearbeitet von Karlastian am 23. Apr 2013 10:35, insgesamt 2-mal bearbeitet
17Student20



Anmeldungsdatum: 20.05.2012
Beiträge: 41

Beitrag 17Student20 Verfasst am: 23. Apr 2013 10:29    Titel: Antworten mit Zitat



Und den Rest jeweils einsetzen? Also die Punkte?
Karlastian



Anmeldungsdatum: 14.04.2012
Beiträge: 217

Beitrag Karlastian Verfasst am: 23. Apr 2013 11:29    Titel: Antworten mit Zitat

17Student20 hat Folgendes geschrieben:


Und den Rest jeweils einsetzen? Also die Punkte?


Das ist nichts anderes als das was ich getan habe, nur weiß ich leider nicht ob es so korrekt umgeformt/eingesetzt ist.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14790

Beitrag GvC Verfasst am: 23. Apr 2013 12:31    Titel: Antworten mit Zitat

17Student20 hat Folgendes geschrieben:


Und den Rest jeweils einsetzen? Also die Punkte?


Das ist doch Quatsch. Gleiche Symbole (Buchstaben) bedeuten gleiche Größen. Tatsächlich müssen r-Vektor und a-Vektor unterschiedlich sein. Das geht aus deiner Schreibweise nicht hervor. Außerdem: Warum schreibst du denn hier dem r-Vektor eine andere Bedeutung zu, als er im Gaußschen Flusssatz gemeint ist? Im Gaußschen Flusssatz



ist r-Vektor der Abstandsvektor von der felderzeugenden Ladung zum Aufpunkt. Dieser Abstandsvektor ist für die rechte und für die linke Ladung unterschiedlich. Demnach ist



und



Nach allem, was ich von der Vektorrechnung weiß, setzt sich der Abstandsvektor im Falle der linken Ladung so zusammen:



und im Falle der rechten Ladung



Das lässt sich nun in die obigen Feldstärkegleichungen einsetzten und addieren. Zu beachten ist dabei, dass Q1=Q und Q2=-Q vorgegeben ist.
17Student20



Anmeldungsdatum: 20.05.2012
Beiträge: 41

Beitrag 17Student20 Verfasst am: 26. Apr 2013 11:43    Titel: Antworten mit Zitat

Oki danke sehr Thumbs up! .
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