Aufgabe zum elektrischen Feld

shadow07 · Anmeldungsdatum: 08.04.2007 Beiträge: 371

Hallo,

da bin ich wieder LOL Hammer

Folgende Aufgabe:

Zwei Ladungen q1 und q2 befinden sich auf einer x-Achse. Dabei liegt q1 im Ursprung (= 0m) und q2 bei 4m. Der Punkt P1 befindet sich bei 3m und der Punkt P2 bei 7m. Die Ladung von q1 beträgt +8nC, die von q2 +12nC. Gesucht ist der Punkt an dem das elektrische Feld gleich null ist.

Wie man das elektrische Feld an den Punkten P1 und P2 berechnet weis ich, aber wie kann ich herausfinden an welchem Punkt es gleich null ist?

Es gilt:

Für P1:

Für P2:

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

Hallo!

Rechne doch mal für die beiden Punkte das Feld aus. Eigentlich geht es nach dem gleichen "Rezept", wie mit der Kraft, nur dass die zweite Ladung wegfällt, weil ja F=q·E ist, wobei q die Probeladung ist, auf die die Kraft wirken würde.
Also auch wieder: Abstandsvektoren basteln und mit der Ladung (und der Konstante) multiplizieren. Dann bekommst Du für jede der beiden Ladungen einen Feldvektor an den Punkten P1 und P2 raus. Diese am entsprechenden Punkt addieren ergibt den Feldvektor des gesamten Feldes. Dort wo es den Nullvektor ergibt, ist das Feld eben dann null.

Du kannst das natürlich auch mit ein wenig Überlegen machen, um Dir Arbeit zu sparen. Wenn Du nur q1 hättest, in welche Richtung müsste dann der Feldvektor in Punkt P1 und in welche in Punkt P2 zeigen? Wenn Du nur q2 hättest, welche Richtung dann? Wenn Du das weißt, genügt es die Beträge der Feldvektoren der beiden Ladungen an den beiden Orten zu addieren bzw. zu subtrahieren, je nachdem, ob die Vektoren in die gleiche Richtung oder in entgegen gesetzte Richtung zeigen.
Aber wie immer. Die "sture Einsetzmethode" ist zwar mehr Aufwand, funktioniert aber auch...

Gruß
Marco

shadow07 · Anmeldungsdatum: 08.04.2007 Beiträge: 371

Soll ich jetzt

und

berechnen?

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

Hallo!

Nee, Deine Rechnung scheint mir richtig zu sein, ich hatte sie nur vorhin noch gar nicht gesehen. Allerdings wundere ich mich gerade, warum zwei Punkte gegeben sind und bei beiden das Feld nicht 0 wird. Wieso sind dann die Punkte überhaupt gegeben?
Jetzt bleibt Dir nichts anderes übrig, als in den Nenner nicht direkt die Abstände rein zu schreiben, sondern ein x² und ein (x-4)² und das ganze =0 setzen. Du siehst wahrscheinlich schon, dass der Punkt zwischen den beiden Ladungen sein muss, damit das Vorzeichen einmal ein Plus und einmal ein Minus ist. Sonst kann der Ausdruck ja nie 0 werden. Das bedeutet, dass x zwischen 0 und 4m sein muss.
Wir hatten solche Aufgaben auch schon hier im Forum. Kannst mal schauen, ob Du was mit der Board-Suche finden kannst.

Gruß
Marco

shadow07 · Anmeldungsdatum: 08.04.2007 Beiträge: 371

Hallo!

Ne, das ist so. Die Berechnung der Punkte P1 und P2 ist die eigentliche Aufgabe. Am Ende der Aufgabe steht noch (als Übung), dass man den Punkt berechnen soll, wo das elektrische Feld null ist. Als Lösung steht in Klammern, dass es bei x = 1,8m der Fall ist. Das sieht man auch anhand des Diagramms, welches dort abgebildet ist.