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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
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 planck1858 Verfasst am: 29. Apr 2015 23:14 Titel: Elektrische Ladung im Dipolfeld |
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Nabend,
zwei elektrische Punktladungen jeweils mit der Ladung q=+10As bzw. q=-10As bilden einen elektrischen Dipol der Länge H=10km. Die dritte positive Punktladung mit gleichem q befindet sich anfangs auf der Verbindungslinie der beiden erst genannten Ladungen, und zwar im gleichen Abstand zu diesen beiden Ladungen. Nun soll die dritte Ladung auf einem Halbkreis um die erste Ladung herumfahren. Der Betrag der Geschwindigkeit der dritten Ladung auf diesem Weg soll konstant v=10km/h betragen. Andere Kräfte, außer rein elektrostatischen Coulombkräften sollen nicht berücksichtigt werden.
Welche Arbeit muss dazu aufgebracht werden?
Meine Ideen:
Die Coulomb'sche Kraft wirkt als Zentripetalkraft.
Für die zu verrichtende Arbeit, gilt allgemein:
Mir fehlt der Ansatz wie ich den Dipol mit in die Überlegung mit einbeziehen muss. M.M.n. übt doch das elektrische Dipolfeld eine Kraft auf die dritte Ladung aus, oder?
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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman) |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 30. Apr 2015 09:10 Titel: |
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Die Summe der auf das Teilchen wirkenden Kraft ist eine Vektorsumme aus zwei Kräften. Ausserdem ist in deinem Arbeitsintegral sowohl die Kraft als auch das Wegelement ein Vektor. Das musst Du berücksichtigen. |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
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| planck1858 Verfasst am: 30. Apr 2015 12:16 Titel: |
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Bei den beiden Kräften auf die Ladung 3 handelt es sich doch um die Kraft des Dipolfeldes, als auch um die Coulomb'sche Kraft von der Ladung 1, oder?
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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 30. Apr 2015 13:07 Titel: |
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| planck1858 hat Folgendes geschrieben: | | Bei den beiden Kräften auf die Ladung 3 handelt es sich doch um die Kraft des Dipolfeldes, als auch um die Coulomb'sche Kraft von der Ladung 1, oder? |
Wobei zu fragen ist, welche Ladung bei Dir den Index 1 hat. Jedenfalls trägt die Kraft infolge der Ladung im Mittelpunkt des Halbkreises nicht zur aufzuwendenden Arbeit bei, da sie an jeder Stelle des Halbkreises senkrecht zur Bewegungsrichtung wirkt. |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 30. Apr 2015 13:22 Titel: |
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| planck1858 hat Folgendes geschrieben: | | Bei den beiden Kräften auf die Ladung 3 handelt es sich doch um die Kraft des Dipolfeldes, als auch um die Coulomb'sche Kraft von der Ladung 1, oder? |
Bei den Kraeften handelt es sich um die Summer der Coulombkraefte der beiden anderen Ladungen. Wenn Du magst kannst Du die natürlich zu einer neuen "Dipolkraft" zusammenfassen.. das ist aber nicht besonders sinnvoll... |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 30. Apr 2015 14:17 Titel: |
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Wie gesagt, die Kraft infolge Ladung 1 trägt nicht zur aufzuwendenden Arbeit bei.
Allerdings würde ich die Aufgabe sowieso anders lösen, nämlich über den Energieerhaltungssatz:
Ich frage mich nur, wozu die Geschwindigkeit auf der Kreisbahn gegeben ist. Oder lautet die originale Aufgabe eigentlich ganz anders? |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
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| planck1858 Verfasst am: 30. Apr 2015 17:19 Titel: |
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@GvC,
es handelt sich um die originale Aufgabenstellung.
Könntest du das mit dem EES etwas genauer erläutern?
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
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| schnudl Verfasst am: 01. Mai 2015 07:17 Titel: |
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| Zitat: | | Könntest du das mit dem EES etwas genauer erläutern? |
Hat GvC ja schon geschrieben: Energiedifferenz = Ladung x Potenzialdifferenz
Das Potenzial ändert sich aufgrund der Lageänderung; insbesondere durch den veränderten Abstand zur zweiten Ladung.
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Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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