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Expert31
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 Expert31 Verfasst am: 15. Sep 2021 19:29 Titel: Spiegelladung |
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Hi die Aufgabe siehe Anhang mit Skizze.
Ansatz
a) tan(alpha1) / tan( alpha2) = er1/er2
Würde ich sagen ?
b) p(r) = Q0*delta( r-ex)
Spiegelladung so?
p(r) = -Qo*delta( r+ex) ?
Wie die Spiegelung aussehen soll keine Ahnung ?
c) und d) gerne Tipps?
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schnudl
Moderator
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| schnudl Verfasst am: 15. Sep 2021 20:42 Titel: Re: Spiegelladung |
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| Expert31 hat Folgendes geschrieben: |
a) tan(alpha1) / tan( alpha2) = er1/er2
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Das bringt dich hier nicht wirklich weiter...
Du musst mal überlegen:
1) wie groß ist die Feldstärke innerhalb eines leitenden Gegenstands?
2) Kann es daher eine Tangentialkomponente von E an seiner Oberfläche geben? Das(statische) E-Feld ist rotationsfrei. Was heißt das?
Bringt dich das auf eine zündende Idee? (eigentlich hab ich schon zuviel gesagt) 
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Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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Expert31
Anmeldungsdatum: 11.09.2021
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| Expert31 Verfasst am: 15. Sep 2021 22:46 Titel: |
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innerhalt eines Feldes ist sie grösser
Rotationsfrei bedeutet wirbelfrei .
E1*sin(alpha1) = E2*sin(alpha2)
DIese Formel müsste doch passen ?
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schnudl
Moderator
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| schnudl Verfasst am: 16. Sep 2021 07:14 Titel: |
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Innerhalb eines Leiters ist E=0. Warum? Und was bedeutet das für die Tangentialkomponente in unmittelbarer Umgebung der Oberfläche, wenn doch E wirbelfrei ist.
Du kannst auch deine Formel nehmen und E2=0 setzen.
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Expert31
Anmeldungsdatum: 11.09.2021
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| Expert31 Verfasst am: 16. Sep 2021 09:26 Titel: |
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E1*sin(alpha1) = E2*sin(alpha2)
E2 = 0
E1*sin(alpha1) = 0
So sieht dann quasi die Formel aus ? 
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schnudl
Moderator
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| schnudl Verfasst am: 16. Sep 2021 10:36 Titel: |
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Naja - und das heißt, der Winkel ist Null. Somit stehen Feldlinien IMMER normal zu einer metallischen Oberfläche. Man kann sich das leichter aus der Rotationsfreiheit herleiten, aber egal - dass Feldlinien aus metallischen geladenen Körpern immer normal zur Oberfläche austreten, ist eigentlich Schulwissen - oder?
https://physikbuch.schule/conductors-in-electrostatic-equilibrum.html
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Expert31
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| Expert31 Verfasst am: 16. Sep 2021 13:45 Titel: |
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Ja schulwissen 
Schnudl was sagst du eigentlich zu der b) ,wozu ich Ansätze gepostet habe 
Hat die b) bei mir soweit gut gepasst ?
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schnudl
Moderator
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| schnudl Verfasst am: 16. Sep 2021 14:03 Titel: |
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Ansätze sehen anders aus? Das ist hingeknallt und auch falsch
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Expert31
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| Expert31 Verfasst am: 16. Sep 2021 14:13 Titel: |
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hmm
Ich habe das gepostet was ich als richtig verstanden hatte .
Hätte auch die Frage nicht rein gestellt , wenn ich alles wüsste 
Hast du einen Ansatz für die b)?
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schnudl
Moderator
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| schnudl Verfasst am: 16. Sep 2021 14:16 Titel: |
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was ist mit den y- und z-Koordinaten?
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Expert31
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| Expert31 Verfasst am: 16. Sep 2021 14:25 Titel: |
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b) p(r) = Q0*delta( r-x0*ex)
Spiegelladung so?
p(r) = -Qo*delta( r+x0*ex) ?
Noch das x0 dazu?
Warum das y0 in der Skizze ist keine Ahnung 
Wir haben nur ein kleines Fach in Physik mit Elektrizität
Bin kein Elektriker
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schnudl
Moderator
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| schnudl Verfasst am: 16. Sep 2021 14:29 Titel: |
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Weißt du überhaupt, was die Deltafunktion macht?
Wenn du über die Ladungsdichte räumlich integrierst bekommst du die Gesamtladung. Eine räumliche Integration geht über drei Koordinaten. Du hast nur die Delta-Funktion für die x-Koordinate hingeschrieben. Was ist mit y und z ??? Irgendwie fehlen dir die Grundlagen fast komplett. Das Forum hier ist der falsche Ort, um Dinge zu lernen - dazu gibt es Bücher bzw. Skripten, in die man hineinschaut...
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Expert31
Anmeldungsdatum: 11.09.2021
Beiträge: 31
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| Expert31 Verfasst am: 16. Sep 2021 14:50 Titel: |
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Man wird wirklich im Forum so fertig gemacht ,dass man sich am Ende schlecht fühlt die Aufgabe gepostet zu haben
Schade
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schnudl
Moderator
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| schnudl Verfasst am: 16. Sep 2021 15:05 Titel: |
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Ich habe den Eindruck, dass du dir hier Hausaufgaben am Servierteller abholen möchtest. Dir fehlt das Grundlagenwissen. Was du benötigst ist nicht sehr viel, aber wenn nicht mal das vorhanden ist, tut sich jemand sehr schwer, dir alles von der Pieke an zu erklären. Ich hab außerdem oben ja gesagt, was nicht passt: Eine 3-dimensionale Deltafunktion schreibt man
 = \delta(x-x_0) \delta(y-y_0) \delta(z-z_0))
und das Integral über eine Funktion ist
 f(\vec x) =\int_x \dd x\int_y \dd y \int_z \dd z \delta(x-x_0) \delta(y-y_0) \delta(z-z_0) f(x,y,z) = f(x_0, y_0, z_0) = f(\vec x_0))
Kannst du das auf dein Beispiel mit den Ladungen übertragen?
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Expert31
Anmeldungsdatum: 11.09.2021
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| Expert31 Verfasst am: 16. Sep 2021 15:25 Titel: |
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Es ist keine Hausaufgabe.
Du hast ja selbst gesagt ,das meine Delta Funktion falsch ist und wenn ich den Blödsinn einsetze
Hilft nix
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Expert31
Anmeldungsdatum: 11.09.2021
Beiträge: 31
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| Expert31 Verfasst am: 16. Sep 2021 18:58 Titel: |
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Sieht die b) jetzt so besser aus schnudl ?
Warum soll ich das aber integrieren ?
In der Aufgabe steht ja nur in Abhängigkeit von delta ?
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5852
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| Myon Verfasst am: 16. Sep 2021 20:00 Titel: |
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Du musst nicht integrieren. Das schrieb schnudl auch nicht, es diente zur Erklärung der delta-Funktion.
Vielleicht, um mal einen Anfang zu machen: Die Ladungsdichte der Punktladung bei (x0,y0,0) alleine ist
=Q\delta(x-x_0)\delta(y-y_0)\delta(z))
Nun kommt aber der wichtigere Teil: Die Anordnung der Bildladungen. Das Ziel ist ja, neben der „echten“ Ladung Q weitere Ladungen hinzuzufügen, sodass das Potential der gesamten Ladungsanordung überall auf den Leitern gleich 0 wird. Dazu der Hinweis: Das Potential zweier Ladungen mit gleichem Betrag, aber umgekehrten Vorzeichen ist auf der Mittelebene gleich null. Das kannst Du hier ausnutzen. Das Potential soll ja auf beiden senkrecht zueinander stehenden Ebenen verschwinden. Wo also müssen sich Bildladungen befinden? Mit einer Ladung könnte das Potential auf einer Ebene auf null gebracht werden. Für die 2 Ebenen hier reicht eine Bildladung aber nicht (2 auch nicht). Mach eine Skizze und betrachte für jede der beiden Ebenen jeweils geschickt Ladungspaare, deren Potential insgesamt auf der Ebene gleich null wird.
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Expert31
Anmeldungsdatum: 11.09.2021
Beiträge: 31
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| Expert31 Verfasst am: 16. Sep 2021 20:29 Titel: |
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Die Bildladungen spiegeln sich oder ?
Ist nicht meine rechnung zur b) richtig ?
Nach der Skizze ist es ja x-y0
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
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| schnudl Verfasst am: 16. Sep 2021 23:22 Titel: |
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Du spiegelst die eine Ladung drei mal, sodaß du einen Quadrupol bekommst: 2 positive und zwei negative Ladungen in einem Rechteck angeordnet. Warum ist das sinnvoll: weil die Randbedingung "nur Normalkomponenten an den Platten" dadurch erfüllt wird. Diese vier Ladungen ohne Platten haben (natürlich nur im ersten Quadranten) das selbe Feld wie die eine Ladung rechts oben mit Platten.
Wie man eine einzelne Ladung durch eine Deltafunktion beschreibt, hat Myon geschrieben. Nun hast du halt vier Ladungen, d.h. vier Terme in der Form von Myon.
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Expert31
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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| schnudl Verfasst am: 17. Sep 2021 08:28 Titel: |
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Warum über den Quadrupoltensor?
Das ist ja viel zu kompliziert...außerdem hast du es ja nur allgemein hingeschrieben und nicht an dein Beispiel angepasst. Glaub nicht, dass das was bringt.
Warum nicht einfach entsprechend der Definition des Potenzials?
=\frac{q}{4 \pi \epsilon_0} \left( \frac{1}{\sqrt{(x-x_0)^2+(y-y_0)^2+z^2}}-\frac{1}{\sqrt{(x+x_0)^2+(y-y_0)^2+z^2}}+\frac{1}{\sqrt{(x+x_0)^2+(y+y_0)^2+z^2}}- \frac{1}{\sqrt{(x-x_0)^2+(y+y_0)^2+z^2}}\right))
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Expertbaby
Gast
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| Expertbaby Verfasst am: 17. Sep 2021 09:13 Titel: |
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Kann ich das noch weiter vereinfachen ?
Oder reicht das
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
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| schnudl Verfasst am: 17. Sep 2021 09:15 Titel: |
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Kannst ja schauen, ob man es vereinfachen kann...
schon alleine die Frage ist provokant.
Mit wie vielen Usernamen magst du hier noch aktiv sein?
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Expertbaby
Gast
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| Expertbaby Verfasst am: 17. Sep 2021 09:20 Titel: |
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nein bin euch dankbar.
Das Bild mit den Spiegelladungen kann man auch als Liniendiagramm nehmen oder ?
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
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| schnudl Verfasst am: 17. Sep 2021 09:22 Titel: |
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Beitrag gesperrt. Das führt alles zu nichts.
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