Energieinhalt eines Systems bestimmen

Hans · Gast

Das abgebildete Quadrat hat die Seitenlänge a = 12,0 cm. In A befinden sich die Punktladungen Q_1 = 3,3 *10^(-5) C, in B befinden sich die Punktladungen Q_2 = 8,5*10^(-6) C, in C befindet sich die Punktladung Q_3 = -6,0*10^(-6) C. Die Ladungen sollen so umgeordnet werden, dass sich nach der Umordnung Q_2 in D und Q_3 in B befindet. Q_1 bleibt in A.
Berechnen Sie wie sich der Energieinhalt des Systems bei dieser Umordnung verändert.

Tipp: Gehen sie bei der Umordnung in zwei schritten vor

ich habe euch das mal aufgezeichnet. WIsst ihr vielleicht, wie man da vorgehen könnte? Jeder Tipp ist willkommen.

ich danke euch sehr

[as_string: Ich habe das Bild mal etwas kleiner geschnitten]

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Beim ersten Schritt mußt Du erstmal das Potential der beiden Ladungen in A und C ausrechnen und dann die potentielle Energie, die die dritten Ladung in D hätte, von der abziehen, die sie in B hat.
Also vielleicht nochmal etwas einfacher ausgedrückt: Du weißt ja welches Potential die beiden Ladungen in A und C generieren. Dazu mußt Du einfach die beiden Coulomb-Potentiale der Ladungen addieren. Jetzt betrachtest Du die dritte Ladung als Probeladung und rechnest die potentielle Energie (also Potential, das Du mit den anderen beiden Ladungen an den Stellen ausgerechnet hast multipliziert mit der Ladung von der dritten Punktladung) an den beiden Positionen aus. Die Differenz ist dann das, was an Energie dem System zugeführt oder abgeführt werden muß. Aber Vorsicht mit dem Vorzeichen!
Der zweite Schritt geht dann genau so, außer dass Du halt jetzt die erste und die dritte Ladung als feste, feldgenerierende Ladungen betrachtest und die zweite als Probeladung, die sich in diesem Feld/Potential bewegt.

Gruß
Marco