Elektrisches Feld eines Ringelements

Bisonator · Gast

Meine Frage:
Ich übe gerade für eine Physik-Klausur und komme bei folgender Aufgabe nicht weiter ( diese Aufgabe gab es bisher in jeder Altklausur)

Gegeben ist ein dünner, gebogener Stab mit Radius r, linearer Ladungsdichte ? und einem 60° Winkel (also der Winkel um den der Stab ingesamt gebogen wurde).

a) Bestimmen Sie den Betrag dE eines Ringelelements ds des Feldes E in Punkt P in Abhängigkeit von ? und r.(P = (0,0) a sei der Abstand von P und dem Stab)
b) Bestimmen Sie die x-Komponente dE_x von E in Abhängigkeit von ?, r und ?. (Die X-Achse ist die Winkelhalbierende von den 60°)
c) Bestimmen Sie die Komponenten E_x , E_y , E_z des gesamten Feldes E in P in
Abhängigkeit von ? und r.

Meine Ideen:
Also a konnte ich, hoffe ich lösen,

Sei Q die Ladung

dQ = ds * ? *2* pi * r²
dE = 1/(4* pi*epsilon) * dQ/a²
dann dQ einsetzen und vereinfachen

bei b hab ich nur die idee, dass man irgendwie über den Winkel integrieren muss , aber stehe auf dem Schlauch

isi1 · Anmeldungsdatum: 03.09.2006 Beiträge: 2902 Wohnort: München

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Irgendwie verstehe ich weder die Aufgabenstellung von Bisonator noch die Lösungshinweise von isi1 so richtig.

Bei der Aufgabenstellung irritiert mich neben den vielen Fragezeichen vor allem der Unterschied zwischen r und a. Oder ist r=a? Falls ja, warum dann dieser Umstand?

Bei den Lösungshinweisen irritieren mich die Integrationsgrenzen, die ich eigentlich zu -pi/6 und +pi/6 angenommen hätte, sowie der "Kosinus des Abstandes a". Ich dachte immer, der Kosinus sei eine Winkelfunktion.