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Ladung auf verbundenen Kugeln
 
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Apo



Anmeldungsdatum: 22.04.2017
Beiträge: 67

Beitrag Apo Verfasst am: 11. Mai 2019 13:44    Titel: Ladung auf verbundenen Kugeln Antworten mit Zitat

Hallo zusammen,
ich habe Problem bei einer Aufgabe:

Zwei leitend verbundene Kugeln der Radien r1 und r2 sind durch einen dünnen leitenden Draht der Länge L >> r1, r2 verbunden. Eine Ladung Q wird auf das verbunden System gebracht.
a) Wie verteilt sich die Ladung auf die beiden Kugeln? Berechen Sie Q1 und Q2.
b) Welches Verhältnis besteht zwischen den elektrischen Feldstärken E1 und E2 auf den Oberflächen der beiden Kugeln?

Zur a):
Mit den Ansätzen
und Q = Q1 + Q2 erhalte ich

und

Ich hoffe, das stimmt soweit.
Zur b):
Hier bin ich mir unsicher, was genau ich tun muss. Wie kann ich "auf den Oberflächen der beiden Kugeln" verstehen? Hier wäre meine Idee mit
jeweils die Feldstärke der beiden Kugeln auszurechen.
Allerdings hätte ich dann die Angabe "auf der Oberfläche" nicht berücksichtigt... und ich vermute auch dass hier das Superpositionsprinzip gilt?
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 11. Mai 2019 19:19    Titel: Antworten mit Zitat

Hier gab es etwas ähnliches.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 12. Mai 2019 00:54    Titel: Re: Ladung auf verbundenen Kugeln Antworten mit Zitat

Apo hat Folgendes geschrieben:
...
Mit den Ansätzen
und Q = Q1 + Q2 erhalte ich

und

Ich hoffe, das stimmt soweit.
...


Nein, das stimmt schon dimensionsmäßig nicht. Rechne mit Deinem Ansatz mal richtig weiter. Allerdings müsstest Du noch erläutern, wie Du auf diesen Ansatz Q1/r1=Q2/r2 kommst. Welche Gesetzmäßigkeit liegt da zugrunde?
Apo



Anmeldungsdatum: 22.04.2017
Beiträge: 67

Beitrag Apo Verfasst am: 12. Mai 2019 13:43    Titel: Antworten mit Zitat

Ich hab die Gesetzmäßigkeit (Elektrisches Feld einer Punkt-/Kugelladung) verwendet. Aus wird damit (hoffentlich) .

Und ja, stimmt, mir ist beim Umformen ein Fehler unterlaufen:
Jetzt erhalte ich und ... ich hoffe, DAS stimmt jetzt. smile
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18070

Beitrag TomS Verfasst am: 12. Mai 2019 17:39    Titel: Antworten mit Zitat

Da beide Kugeln leitend verbunden sind, müssen sie das selbe Potential haben.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 14. Mai 2019 09:58    Titel: Antworten mit Zitat

Apo hat Folgendes geschrieben:
Ich hab die Gesetzmäßigkeit (Elektrisches Feld einer Punkt-/Kugelladung) verwendet. Aus ...


Das ist zwar richtig, aber wie begründest Du diese Gleichheit?
(s. Hinweis von TomS)
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