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RogerKlotz
Anmeldungsdatum: 07.03.2019
Beiträge: 30
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 RogerKlotz Verfasst am: 28. Apr 2020 18:27 Titel: Elektrisches Feld zweier Punktladungen |
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Meine Frage:
Hallo,
ich beschäftige mich aktuell mit folgender Problemstellung und bin mir nicht sicher ob ich alles richtig verstanden habe.
Zwei Punktteilchen sind durch eine Entfernung d voneinander getrennt. Das Eine hat eine Ladung von +9q, das Andere eine Ladung von ?4q.
a) Schreiben Sie das E-Feld entlang der Verbindungsgeraden zwischen den beiden
Teilchen auf. Bei welcher Entfernung ist das Gesamtfeld dann 0?
b) Wenn die Ladungen Q1 und Q2 der beiden Punkte nicht bekannt sind (Beide
beliebig positiv oder negativ), wie lautet die allgemeine Formel fuer die Entfernung bei
der das Feld verschwindet?
Meine Ideen:
Bevor ich mit der b) beginne erstmal zur a)
Also ich stelle mir beide Teilchen auf einer Geraden im Abstand d vor.
Dann ergibt sich für beide Ladungen folgendes:
 =\frac{9q}{4\pi\epsilon_{0}x^{2} }
<br />
<br />
\vec{E}(\vec{r}) =\frac{4q}{4\pi\epsilon_{0}(x+d)^{2} } )
Diese zwei Felder lassen sich doch jetzt einfach miteinander addieren, oder?
Wäre toll, wenn mir jemand diese Frage beantworten könnte. Dann würde ich Schrittweise die Aufgabe lösen.
LG
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 28. Apr 2020 22:09 Titel: |
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| RogerKlotz hat Folgendes geschrieben: | | Das Eine hat eine Ladung von +9q, das Andere eine Ladung von ?4q. |
Welches Vorzeichen hat die zweite Ladung? Unter einem Fragezeichen kann ich mir nichts vorstellen. Steht das so in der originalen Aufgabe? Oder steht da nicht vielleicht doch +4q oder -4q oder vielleicht auch +/-q?
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RogerKlotz
Anmeldungsdatum: 07.03.2019
Beiträge: 30
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| RogerKlotz Verfasst am: 28. Apr 2020 22:41 Titel: |
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Sorry. Tippfehler.
+9q und -4q
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 29. Apr 2020 12:20 Titel: |
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| RogerKlotz hat Folgendes geschrieben: | | Diese zwei Felder lassen sich doch jetzt einfach miteinander addieren, oder? |
Und warum nicht subtrahieren? Hast Du eine Begründung?
Ich würde ja, um mich mit der Situation vertraut zu machen, erstmal ein paar grundsätzliche Überlegungen anstellen:
- Wir betrachten ein eindimensionales Koordinatensystem (nur x-Richtung)
- Die Ladung Q1 liege bei x=0, die Ladung Q2 bei x=d
- Es gibt grundsätzlich drei Bereiche, in denen die Gesamtfeldstärke null ist, nämlich x < 0, 0 < x < d und x > d
- Aufgrund der gegebenen Ladungsgrößen und ihrer Vorzeichen kann vorab entschieden werden, in welchem der drei Bereiche sich die Feldstärken beider Ladungen aufheben.
Aufgrund dieser Vorüberlegung kann für den jeweils vorliegenden Fall die Gleichung für die Gesamtfeldstärke richtig aufgestellt werden. Anschließend kann man durch Vergleich der Ergebnisse versuchen, alle Fälle mit einer einzigen Gleichung zu beschreiben.
Hier also zunächst mal Aufgabenteil a). In welchem der drei Bereiche ist die Gesamtfeldstärke null?
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RogerKlotz
Anmeldungsdatum: 07.03.2019
Beiträge: 30
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| RogerKlotz Verfasst am: 29. Apr 2020 13:00 Titel: |
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Hey,
die lassen sich addieren, da sie sich überlagern.
Eigentlich können sich die Feldstärken nur in x>d aufheben, da es sich um zwei ungleichnamig geladene Punktladungen handelt. Also spürt ein
beispielsweise positiv geladener Probekörper an jedem Punkt der Verbindungslinie eine abstoßende Wirkung von der positiven Punktladung und eine anziehende Wirkung von der negativen Punktladung.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 29. Apr 2020 13:39 Titel: |
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| RogerKlotz hat Folgendes geschrieben: | | Eigentlich können sich die Feldstärken nur in x>d aufheben, ... |
Richtig. Dann ist aber der in Deinem Eröffnungspost fomulierte Feldstärkebetrag infolge 4q falsch. Mach Dir 'ne Skizze, dann siehst Du's.
| RogerKlotz hat Folgendes geschrieben: | | die lassen sich addieren, da sie sich überlagern. |
So wie du es aufgeschrieben hast, musst Du die beiden Feldstärken subtrahieren. Nur wenn Du -4q anstelle von 4q in Deine Formel einsetzt, kannst Du sie addieren (die Formel musst Du aber noch korrigieren).
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RogerKlotz
Anmeldungsdatum: 07.03.2019
Beiträge: 30
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 29. Apr 2020 17:44 Titel: |
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| RogerKlotz hat Folgendes geschrieben: | | Skizze habe ich gemacht und es müsste dann so aussehen: |
Die Formel ist jetzt zwar richtig, aber aus Deiner Skizze geht nicht hervor, wie Du darauf kommst. Aber sei's drum ...
Setze jetzt die Feldstärke entsprechend der Aufgabenstellung gleich null und löse nach x auf.
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