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physik-for-dummies
Anmeldungsdatum: 10.06.2014
Beiträge: 11
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 physik-for-dummies Verfasst am: 06. Mai 2018 16:18 Titel: Elektrostatische Kraft und Feldstärke zwischen zwei Ladungen |
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Hallo
Ich soll die Elektrostatische Feldstärke und Kraft am Punkt A zwischen zwei positiven Ladungen berechnen.
Zwei Ladungen q1 = 10 nC und q2 = 10nC sind 10 cm entfernt. Am punkt A soll zuerst die Elektrostatische Feldstärke berechnet werden.
Benutzte formel:
F = k * q1 * q2 / r^2
E = F/q
r^2 = (l1/2)^2 + (l2)^2 => r = 0,707m
Daher die Ladungen gleich und Entfernung gleich sind, sollten die Elektrischen feldstärken gleich sein.
E1 = E2 = 8.99 x 10^9 Nm^2/C^2 * 10*10^-9C / (0,707m)^2 = 179,854 N/C.
Ich hab die Feldstärken in X und Y Komponenten zerlegt.
E1y = E1 * cos(45°)= 127,176 N/C
E2y = E2 * cos(45°)=127,176 N/C
E1x = E1 * sin(45°) = 127, 176 N/C
E2x = E2* sin(45°) = 127, 176 N/C
Daher die Werte dieselbe sind, jedoch Richtungen entgegengesetzt sind,
E1y-E2y = 0 ; E1x-E2x = 0. Also sollte die gesamtfeldstärke = 0 sein.
Im zweiten teil der Aufgabe soll ich eine Ladung 100nC am Punkt A vorstellen, und die Gesamtkraft am Punkt berechnen. Dies hab ich folgendermaßen gemacht:
Fe1 = k * q1 * q3 / r^2 = 1,7985*10^-5 N
Fe2 = k * q1 * q3 / r^2 = 1,7985*10^-5 N.
Fe^2 = Fe1^2 + Fe2 ^2 => Fe = 2,54 * 10^-5.
Stimmt der rechnungsweg? Bin für jede Vorschläge sehr Dankbar.
MfG
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 06. Mai 2018 17:02 Titel: |
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In y-Richtung sind die beeiden Feldstärken nicht entgegengesetzt sondern in gleicher Richtung (der eine Winkel ist -45°).
Die y-Komponenten musst also addieren und nicht subtrahieren.
_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 06. Mai 2018 18:18 Titel: |
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| physik-for-dummies hat Folgendes geschrieben: | | Im zweiten teil der Aufgabe soll ich eine Ladung 100nC am Punkt A vorstellen, und die Gesamtkraft am Punkt berechnen. |
Dein Rechenweg ist nicht nachvollziehbar und auch nicht in Übereinstimmung zu bringen mit Deiner Lösung zum ersten Teil der Aufgabe. Denn danach sollte die Feldstärke am Punkt A null sein, was zwar falsch ist, wie isi1 schon gesagt hat, aber wenn die Feldstärke dort wirklich null wäre, dann würde auch keine Kraft auf die Ladung im Punkt A wirken. Denn F=q*E=q*0=0. Hier ist aber die Feldstärke nicht null, sondern errechnet sich aus den beiden y-Anteilen der Feldstärken infolge der beiden 10-nC-Ladungen. Sie wirkt senkrecht nach unten, also wirkt die Kraft auch senkrecht nach unten.
Du hast die y-Anteile übrigens um den Faktor 100 zu klein berechnet, da der Abstand r nicht 0,7m, sondern 0,07m (=7cm) ist.
P.S. Willst Du an Deinem anderen Thema mit den beiden Kugeln an Fäden nicht weiterarbeiten?
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physik-for-dummies
Anmeldungsdatum: 10.06.2014
Beiträge: 11
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| physik-for-dummies Verfasst am: 07. Mai 2018 01:02 Titel: |
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Vielen Dank für die Konstruktive Kritik und Vorschläge!
Also folgendes hab ich korrigiert:
r= 0,0707m
E1 = E2 = 17985,4 N/C
E1y = E1 * cos(-45°)= 12717,6 N/C
E2y = E2 * cos(45°)=12717,6 N/C
E1x = E1 * sin(-45°) = -12717,6 N/C
E2x = E2* sin(45°) = 12717,6 N/C
Ey = E1y+E2y = 25435.2 N/C
Ex = E1x+ E2x = -12717,6 N/C+12717,6 N/C = 0.
Also ist die Feldstärke in diesem Punkt E = Ey + Ex = 25435.2 N/C
Im zweiten Teil der aufgabe wird dann die Feldstärke mit der Ladung am Punkt A multipliziert also :
F= q*E =100*10^-9C * 25435.2 N/C = 25,43* 10^-3 N.
Stimmt das so?
PS: Arbeite noch an beiden Aufgaben.
Mit Freundlichen Grüßen
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 07. Mai 2018 09:57 Titel: |
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| physik-for-dummies hat Folgendes geschrieben: | F= q*E =100*10^-9C * 25435.2 N/C = 25,43* 10^-3 N.
Stimmt das so? |
Nein, um eine Zehnerpotenz verrechnet. Außerdem wird die Feldstärke üblicherweise in V/m (oder kV/cm oder kV/mm) angegeben (obwohl N/C nicht falsch ist).
Im Übrigen verwirren mich immer die vielen unnötigen zahlenmäßigen Zwischenergebnisse. So hätte ich beispielsweise die Feldstärke im Punkt A zunächst allgemein berechnet mit dem Ergebnis
Sinnvollerweise lassen sich jetzt erst die gegebenen Größen mit Zahlenwert und Einheit einsetzen.
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