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[quote="andreboleole"]Okay, vielen Dank! Allerdings habe ich gerade ein neues Problem; ich schreib einfach mal weiter unter dieser Überschrift, passt ja zum Thema. Und zwar... In unserem schlauen Physikbuch heißt es zum Couloumb'schen Gesetz: "Wegen der Gleichheit von actio und reactio ist die Kraft, die das Feld der Ladung Q1 auf die Ladung Q2 ausübt, entgegengesetzt gleich der Kraft, die das Feld der Ladung Q2 auf die Ladung Q1 ausübt." Mein Problem ist jetzt, dass ich mir das einfach nicht vorstellen kann, wie das gemeint ist. Also in der Mechanik war mir das immer klar mit Kraft und Gegenkraft, halt 3tes Newton'sches Axiom. Aber wenn in diesem Fall die Ladung Q1=10C und die Ladung Q2=1C groß ist, übt doch Q1 eine größere Kraft aus als Q2 oder? Also wenn ich das z.B: in die Formel für radialsymmetrische Felder einsetzt erhalte ich ja für Q1 auch eine höhere Feldstärke als für Q2. Ich hoffe ich hab mich verständlich ausgedrückt, bin gerade etwas aggressiv, weil ich das iwie nicht verstehe ?( Also vielen Dank schonmal! P.S.: Ich find es echt super, wie einem heir geholfen wird. Ohne Euch wäre ich echt aufgeschmissen.[/quote]
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<table border="0" cellpadding="3" cellspacing="1" width="100%" class="forumline"> <tr> <th class="thCornerL" width="22%" height="26">Autor</th> <th class="thCornerR">Nachricht</th> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>Kim</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 29. Nov 2010 16:47<span class="gen"> </span> Titel: Elektrischer strom</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">wir schreiben am mittwoch eine physikarbeit mit folgenden themen: <br /> <br />1.Die elekt. stromstäre ( ampere 6*10^18 ) <br />2.Parralel-reihenschaltung <br />3.Magnetische Feldlinien <br />4.Was ist elekt. srtom <br />5. Ladunf im inneren eines metallischen leiters (elektronenmangel/überschuss) <br />6.bewegte Ladung <br /> <br /> <br /> <br />könntet ihr mir das bitte kurz erklären <img src="images/smiles/balloon.gif" alt="smile" border="0" /> ?? <br /> <br /> <br />danke <img src="images/smiles/wink.gif" alt="Augenzwinkern" border="0" /></span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>t.t.</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 07. Okt 2007 11:31<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Morgen André, <br /> <br />zunächst mal zu der Frage, wann man Vektoren benutzt: <br />Eigentlich immer. Wieviele Komponenten deine Vektoren haben hängt allerdings vom Problem ab. Bei eindimensionalen Problemen (bsp. Kraft zwischen zwei Teilchen) haben die Vektoren nur eine Komponente und sind so einfache reelle Zahlen. Dreidimensionale Probleme löst man klar mit vektoren mit drei Komponenten, wobei man manchmal ein dreidimensionales Problem auf ein zweidimensionales (oder eindimensionales) zurückführen kann... <br /> <br />Nun zu der Aufgabe: <br />Das Problem ist rotationssymetrisch um die Achse durch beide Ladungen, es reicht also dieses zweidimensional zu betrachten (was du ja auch schon getan hast). <br />Die Ladungen haben in deinem KS die Ortsvektoren <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\vec r_1=(0,0)^T"> und <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\vec r_2=(r,0)^T">. Das "T" bedeutet Transponiert und sagt einfach, dass die Vektoren als Spaltenvektoren anzusehen sind, <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?r"> ist der Abstand der Ladungen. <br /> <br />Gesucht sind nun Punkte <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\vec r"> an denen das elektrische Feld verschwindet. Das E-Feld setzt sich aus beiden Feldern der Punktladungen zusammen. <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\vec E(\vec r)=\vec E_1(\vec r)+\vec E_2(\vec r)"> <br />mit <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\vec E_1(\vec r)=\frac{Q_1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{\vec r}{\|\vec r\|^{\frac{3}{2}}}\qquad\vec E_2(\vec r)=\frac{Q_2}{4\pi\varepsilon_0}\frac{\vec r-\vec r_2}{\|\vec r-\vec r_2\|^{\frac{3}{2}}}"> <br />Wobei ich bei <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?E_1"> den Vektor <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?r_1"> als Nullvekor unterschlagen habe. <br /> <br />Weiter gilt natürlich die Beziehung <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\vec E=\vec 0\quad\Leftrightarrow\quad E_x=0=E_y"> <br />es sind also zwei Gleichungen für die Komponenten <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\vec r=(x,y)^T"> zu lösen. <br /> <br />Betrachten wir nun als erstes mal die y-Komponente... <br />es muss also gelten: <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?Q_1\frac{y}{\sqrt{x^2+y^2}^3}+Q_2\frac{y}{\sqrt{(x-r)^2+y^2}}=0"> <br />Klar ist, die Gleichung wird durch <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?y=0"> gelöst. Etwas umstellen und durch <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?y"> teilen führt dann auf: <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\frac{Q_1}{Q_2}\sqrt{(x-r)^2+y^2}^3=-\sqrt{x^2+y^2}"> <br />was für <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?Q_1/Q_2>0"> (ist hier ja der Fall) keine Lösung besitzt. <br />Feldfreie Punkte sind also auf jeden Fall auf der Achse durch die Ladungen lokalisiert. <br /> <br />Jetzt gilt es diese herauszufinden und zwar unter der Voraussetzung <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?y=0">: <br />Die Betrachtung der x-Komponenten des elektrischen Feldes führt jetzt auf die Bestimmungsgleichung: <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?Q_1\frac{x}{|x|^3}+Q_2\frac{x-r}{|x-r|^3}=0"> <br /> <br />Die Gleichung ist nur durch eine Fallunterscheidung zu lösen. Betrachtet man die Fälle <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?x<0"> und <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?x>r"> so hat die Gleichung keine Lösung. (is ja auch schon durch reines Überlegen herauszufinden). <br />Für den Bereich <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?0<x<r"> erhällt man nun die quadratische Gleichung: <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?(Q_2-Q_1)x^2+2Q_1xr-Q_1r^2=0"> <br />Lösen und einsetzten führt auf die vom magneto42 schon gezeigte Lösung. <br /> <br />Die Lösung der Aufgabe ist um einiges allgemeiner gehalten, als Dein Ansatz. Man könnte aus der Aufgabenstellung auch durch Argumentation einen eindimensionalen Ansatz erklären, wollte aber mal zeigen, wie man mit Vektoren so eine Aufgabe lösen kann. <br />Ein bisschen Problematisch ist das mit dem "Gleichsetzen" der Felder. Eigentlich soll die Summe der Felder verschwinden. Geht man davon aus, dass eine Lösung im Intervall <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?x\in[0,r]"> gesucht wird, klappt gleichsetzten auch, führt aber wegen der fehlenden Betragsbetrachtung auch zu der Lösung <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?x=-1">, die natürlich nicht stimmt. <br /> <br />Hoffe ich konnte das prinzip mit der vektoriellen Rechnung ein bisschen erläutern. <br /> <br />Gruß</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>andreboleole</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 07. Okt 2007 09:06<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Guten Morgen, <br /> <br />Ja, das war nur ein Tippfehler, außer das mit den Vektoren, ich weiß irgendwie nie wann man sie verwendet und wann nicht <img src="images/smiles/kopfkratz.gif" alt="grübelnd" border="0" /> <br /> <br />Aber dennoch müsste ich auf das gleiche Ergebnis wie du kommen, aber das komme ich irgendwie nicht. Ich denke mal ich hab irgendwo einen Rechenfehler, find ich aber gerade absolut nicht. Könntest du bitte kurz deine Rechnung vorstellen?! Ich immer irgendwie auf 45cm bzw. -45cm. <br /> <br />MfG André</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>magneto42</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 06. Okt 2007 22:51<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Hallo. <br /> <br /></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>andreboleole hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote"><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\vec{E_1}=\frac {1} {4 \pi \epsilon_0} * \frac {Q_1} {\vec{x}^2}"> <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\vec{E_2}=\frac {1} {4 \pi \epsilon_0} * \frac {Q_2} {(r-\vec{x}^2)}"></td> </tr></table><span class="postbody"> <br />Hast Du Dich nur verschrieben oder meinst Du das so? Richtig für den Betrag des elektrischen Feldes in x-Richtung ist jedenfalls: <br /> <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?E_1=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_0} \cdot \frac{Q_1}{x^2}"> <br /> <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?E_2=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_0} \cdot \frac{Q_2}{(r-x)^2}"> <br /> <br /> <br />Als Lösung bekomme ich <span style="font-weight: bold">x = 1/3 m</span>. <br /> <br />PS: <br />In Deiner Aufgabenstellung ist der Plural gebraucht: "Punkte". Findest Du noch mehr <img src="images/smiles/wink.gif" alt="Augenzwinkern" border="0" />?.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>andreboleole</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 06. Okt 2007 19:40<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Dankeschön! Ich glaube, dass ich das soweit verstanden hab. Auch wenn ich mir das nur sehr schwer vorstellen kann <img src="images/smiles/kopfkratz.gif" alt="grübelnd" border="0" /> <br /> <br />Ich habe nun nochmal eine Aufgabe gerechnet, wegen der ich eig. auf dieses Problem gestoßen bin. Ich habe mich daran ziemlich schwer getan und bin mir auch garnicht sicher, daher wäre ich über eine Überprüfung nochmal sehr dankbar <img src="images/smiles/balloon.gif" alt="smile" border="0" /> <br /> <br />Aufgabe: <br />Zwei Punktladungen <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?Q_1 =+2C"> und <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?Q_2 =+8C"> haben den Abstand <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?r=1m">. Bestimmen Sie die Punkte, in denen die Feldstärke null ist. <br /> <br />Mein Lösungsansatz: <br />Ich habe als Skizze ein Koordinatensystem benutzt. In dem Nullpunkt habe ich <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?Q_1"> gelegt und auf die x-Achse "mit 1 Meter Entfernung" <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?Q_2">. <br />Dann habe ich folgende Gleichungen aufgestellt: <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\vec{E_1}=\frac {1} {4 \pi \epsilon_0} * \frac {Q_1} {\vec{x}^2}"> <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\vec{E_2}=\frac {1} {4 \pi \epsilon_0} * \frac {Q_2} {(r-\vec{x}^2)}">; <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php? (r-\vec{x}^2)"> wegen dem anderen Standpunkt <br /> <br />Jetzt habe ich beide Gleichungen gleichgesetzt und am Ende <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\vec{x} \approx 45cm"> erhalten. <br /> <br />Wie gesagt bin mir überhaupt nicht sicher. Ich hoffe ihr könnt mir nochmal helfen <img src="images/smiles/balloon.gif" alt="smile" border="0" /> <br /> <br />MfG André</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>t.t.</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 06. Okt 2007 17:24<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Abend André, <br /> <br />Es ist in der Elektrostatik nicht anders als in der Mechanik. Ladung 1 übt eine Kraft auf Ladung 2 aus und vom gesichtspunkt der Ladung 2 ists genau umgekehrt. Das einzige was anders anders ist, ist, das Ladungen unterschiedliche vorzeichen haben können. <br /> <br />Ich glaube du verwechselst da elektische Kraft und elektisches Feld. Zwar zeigt das Feld immer in die Richtung der Kraft, aber ist vom Betrag her anders. Hier gilt <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\vec F=q\cdot\vec E"> <br /> <br />In deinem Beispiel wird das Feld der Ladung <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?Q_2"> am Ort der Ladung <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?Q_1"> natürlich vom Betrag her kleiner sein, als das Feld der Ladung <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?Q_1"> am Ort der Ladung <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?Q_2">, aber die Kraft auf die Entsprechende Ladung wird ja auch von der Ladung selbst bestimmt und nicht nur (allein) von der E-Feldstärke. <br /> <br />Und jetzt spendiere ich mal ein Par Formeln: <img src="images/smiles/wink.gif" alt="Augenzwinkern" border="0" /> <br />Sagen wir mal die Ladung <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?Q_1"> und <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?Q_2"> haben den Abstand <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?d">, dann gilt für das Feld der Ladung <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?Q_1"> im Abstand <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?d">: <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?E_1=f\frac{Q_1}{d^2}"> <br />mit diesem komischen Faktor <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?f=(4\pi\varepsilon_0)^{-1}">. <br />Die Kraft auf die Ladung <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?Q_2"> durch das Feld von <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?Q_1"> is jetzt: <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?F_{21}=f\frac{Q_1Q_2}{d^2}"> <br />Schauen wir mal an wie das Feld von Ladung <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?Q_2"> das im Abstand <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?d"> aussieht: <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?E_2=f\frac{Q_2}{d^2}"> <br />Und jetzt die Kraft <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?F_{12}=f\frac{Q_2Q_1}{d^2}"> <br />Ist schon mal gleich groß, hat aber die "falsche" Richtung, is aber kein Problem, da (und jetzt kommt der Trick dass man auch richtungen ausdrücken kann) für das elektrische Feld einer Punktladung <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?q"> am Ort <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\vec r"> gilt: <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\vec E(\vec r)=f\cdot q\frac{\vec r-\vec r'}{\|\vec r-\vec r'\|^{3/2}}"> <br /> <br />Oben ist die Richtung der Kraft bzw die des Feldes nicht berücksichtigt, man sollte besser schreiben: <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?E_2=f\cdot Q_2\frac{-d}{|0-d|^3}=-f\frac{Q_2}{d^2}"> <br />Dann passts wieder mit <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?F_{21}=-F_{12}"> <br /> <br />Ich hoffe ich hab Dir ein bisschen helfen können <br /> <br />Gruß</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>pressure</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 06. Okt 2007 17:18<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Die Kraft, die auf eine Ladung ausgeübt wird, ist doch sowohl von der Ladung des Teilchens als auch von der Feldstärke abhängig. Du solltest also auch recherisch auf die gleichen Kräft kommen. <br /> <br />Versuch es mal mit dieser Analogie: <br /> <br />Bei der Gravitation ist es doch auch so, dass sich Sterne oder Planeten gegenseitig anziehen. Die Sonne zieht z.B. die Erde an, aber gleichzeitig auch die Erde die Sonne und zwar beide mit der gleichen Kraft. Oder du ziehst die Erde mit der gleichen Kraft an wie sie dich anzieht. Das Problem ist nur, dass deine Trägheit (Masse) um einiges kleiner ist und du dich damit sichtbar bewegst, die Erde aber sich nur in einen nichtmal messbaren Bereich. Oder nimm die Erde und den Mond: In diesem Fall ist die Anziehung des Mondes sogar sichtbar in den Gezeiten</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>andreboleole</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 06. Okt 2007 16:52<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Okay, vielen Dank! <br /> <br />Allerdings habe ich gerade ein neues Problem; ich schreib einfach mal weiter unter dieser Überschrift, passt ja zum Thema. <br /> <br />Und zwar... <br /> <br />In unserem schlauen Physikbuch heißt es zum Couloumb'schen Gesetz: <br />"Wegen der Gleichheit von actio und reactio ist die Kraft, die das Feld der Ladung Q1 auf die Ladung Q2 ausübt, entgegengesetzt gleich der Kraft, die das Feld der Ladung Q2 auf die Ladung Q1 ausübt." <br />Mein Problem ist jetzt, dass ich mir das einfach nicht vorstellen kann, wie das gemeint ist. Also in der Mechanik war mir das immer klar mit Kraft und Gegenkraft, halt 3tes Newton'sches Axiom. Aber wenn in diesem Fall die Ladung Q1=10C und die Ladung Q2=1C groß ist, übt doch Q1 eine größere Kraft aus als Q2 oder? Also wenn ich das z.B: in die Formel für radialsymmetrische Felder einsetzt erhalte ich ja für Q1 auch eine höhere Feldstärke als für Q2. <br /> <br />Ich hoffe ich hab mich verständlich ausgedrückt, bin gerade etwas aggressiv, weil ich das iwie nicht verstehe <img src="images/smiles/kopfkratz.gif" alt="grübelnd" border="0" /> <br /> <br />Also vielen Dank schonmal! <br /> <br />P.S.: Ich find es echt super, wie einem heir geholfen wird. Ohne Euch wäre ich echt aufgeschmissen.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>t.t.</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 06. Okt 2007 13:57<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Morgen André <br /> <br />mal ein bisschen Kommentieren: <br /> <br /></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>andreboleole hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote"> <br />1. Begründen Sie: Im Inneren eines stromlosen Leiters, auf dem eine Ladung Q sitzt, ist die elektr. Feldstärke null. <br /> <br />Meine Antwort: Wenn auf einem stromlosen Leiter die Ladung Q sitzt, herrscht entweder ein Elektronenmangel oder -überschuss, je nach dem ob die Ladung Q positiv oder negativ ist. Da sich gleichnamige Ladungen abstoßen und auf einem Leiter freibeweglich sind, nehmen sie den größmöglichen Abstand zueinander ein und dieser ist an der Oberfläche. Daher besteht das elektr. Feld nur an der Oberfläche und im Inneren ist das elektr. null.</td> </tr></table><span class="postbody"> <br />Im Grunde richtig, aber es fehlt ein Schritt. Klar und gut beantwortet, ist dass die Überschussladungen auf der Leiteroberfläche zu finden sind. Um die Feldfreiheit im Leiter zu erklären nimmt man nun die Maxwell-Gleichung <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\operatorname{div} E=\frac{1}{\varepsilon}\rho">, die man auch als in Integraldarstellung aufschreiben kann und zwar so: <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\int_{\partial V}\vec E\cdot \vec{dA}=\int_V\rho\,dV"> <br />In Worten heisst das: Das Elektrische Feld an der Oberfläche eines Volumens wird nur duch Ladungsträger(dichte) im Inneren des Volumens bestimmt. Im Leiterinneren sind keine Ladungen und somit auch kein Feld. <br />Finde das fehlt noch für eine saubere Argumentation. <img src="images/smiles/balloon.gif" alt="smile" border="0" /> <br /> <br /></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>andreboleole hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote"> <br />2. Erklären sie die Abschirmwirkung der Drahthaube in Versuch: Eine kleine geladene Kugel wird unter einer Drahthaube isoliert aufgehängt. Die das elektr. Feld erzeugende elektr. geladene Metallkugel wird in die der Drahthaube gebracht. Beobachtung: Die geladene Probekugel zeigt keine Auslenkung. <br /> <br />Meine Antwort: <br />Die geladene Probekugel zeigt keine Auslenkung, da die Drahthaube ein elektr. Leiter ist. Sobald sich die geladene Metallkugel mit der felderzeugenden Ladung der Drahthaube nähert, werden die Ladungen der Drahthaube durch Influenz voneinander getrennt, sodass das elektrische Feld der Metallkugel ausgeglichen wird. <br /></td> </tr></table><span class="postbody"> <br />Alles OK, heisst auch Faraday-Käfig <img src="images/smiles/up.gif" alt="Thumbs up!" border="0" /> <br /> <br />Gruß</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>andreboleole</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 06. Okt 2007 13:22<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Moin moin, <br /> <br />vielen Dank, ich glaube ich das jetzt verstanden, ich hoffe es jedensfalls <img src="images/smiles/hammer.gif" alt="Zunge raus" border="0" /> Ich glaube ich brauchte einfach eine andere Erklärungzu dem Thema, danke! <br /> <br />Allerdings hab ich noch 2 Fragen bzw. ich habe 2 Fragen aus unserem Phsyikbuch bearbeitet und würde von euch gerne wissen, ob meine Ergebnisse korrekt sind. <br /> <br />1. Begründen Sie: Im Inneren eines stromlosen Leiters, auf dem eine Ladung Q sitzt, ist die elektr. Feldstärke null. <br /> <br />Meine Antwort: Wenn auf einem stromlosen Leiter die Ladung Q sitzt, herrscht entweder ein Elektronenmangel oder -überschuss, je nach dem ob die Ladung Q positiv oder negativ ist. Da sich gleichnamige Ladungen abstoßen und auf einem Leiter freibeweglich sind, nehmen sie den größmöglichen Abstand zueinander ein und dieser ist an der Oberfläche. Daher besteht das elektr. Feld nur an der Oberfläche und im Inneren ist das elektr. null. <br /> <br />2. Erklären sie die Abschirmwirkung der Drahthaube in Versuch: Eine kleine geladene Kugel wird unter einer Drahthaube isoliert aufgehängt. Die das elektr. Feld erzeugende elektr. geladene Metallkugel wird in die der Drahthaube gebracht. Beobachtung: Die geladene Probekugel zeigt keine Auslenkung. <br /> <br />Meine Antwort: <br />Die geladene Probekugel zeigt keine Auslenkung, da die Drahthaube ein elektr. Leiter ist. Sobald sich die geladene Metallkugel mit der felderzeugenden Ladung der Drahthaube nähert, werden die Ladungen der Drahthaube durch Influenz voneinander getrennt, sodass das elektrische Feld der Metallkugel ausgeglichen wird. <br /> <br />Ich hoffe ich hab die Fragen einigermaßen zufriedenstellend gelöst. <br /> <br />Vielen Dank für euere Hilfe schonmal <img src="images/smiles/balloon.gif" alt="smile" border="0" /> <br /> <br />MfG André</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>t.t.</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 05. Okt 2007 11:17<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Morgen andreboleole, <br /> <br />vesuche mal das verständlich zu beantworten; <br /> <br />zu1: Oje wo fang ich an... Also wenn ein Körper keine Ladung hat, also <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?Q=0"> heisst das nicht, dass keine ladungen vorhanden wären, sondern nur dass genausoviele positive (Protonen) wie negative (Elektronen) Ladungsträger vorhanden sind. Wenn jetzt die Ladung eines Körpers negativ ist, trägt der Körper einen Überschuss an negativen Ladungsträgern. Da sich gleichnamige Ladungen abstroßen ist bei Ladungen (anders wie zum Beispiel bei Massen, die ziehen sich immer an) das Vorzeichen wichtig, vor allem wenn man damit rechnen will/muss. <br /> <br />zu2: Das elektrische Feld zeigt immer in die Richtung der Kraft die auf eine positive Probeladung wirken würde. Beispiel... Bei einer (unendlichen) geladenen Platte wirkt auf eine Probeladung vor der Platte die Kraft immer senkrecht zur Oberfläche. Jetzt muss man noch unterscheiden ob die Platte possitiv oder negativ geladen ist. Ist die Platte positiv geladen, so zeigt die Kraft auf eine positive Probeladung (und somit auch das elektrische Feld) von der Platte weg. Bei negativer Ladung auf der Platte wird eine Probeladung angezogen und das elektrische Feld zeigt in Richtung der Platte. <br /> <br />zu3: Eine Kraft ist immer eine vektorielle Größe und somit ist das elektrische Feld auch ein Vektorfeld. In speziellen Fällen kann man aber einfacher rechnen. Nochmal das Beispiel mit der Platte.. <br />Um die Kraft auf ein Teilchen vor einer Platte zu beschreiben müsste man hier ja drei Kraftkomponenten angeben. Wenn man jetzt mal überlegt, merkt man, dass bei der Platte egal ist wo sich die Probeladung über der Platte befindet, da die Kraft immer senkrecht zur Platte wirkt... Jetzt kann man festlegen, dass eine Kraft, die weg von der Platte wirkt ein positives Vorzeichen bekommt. Das Vorzeichen einer Kraft (und damit auch das des elektrischen Felds) ist also Konventionssache und hängt davon ab, von wo man ein Problem betrachtet. <br />Oft wählt man die Vorzeichen so, dass Kräfte die zum Ursprung der gewählten Koordinaten ein negatives Vorzeichen erhalten. Sitzt man auf einer postiven Ladung, so wird eine positive Probeladung abgestoßen (Kraft wirkt weg vom gwählten Ursprung) und deshalb hat das elektrische Feld ein positives Vorzeichen. <br /> <br />Hoffe ich konnte dir damit helfen <br />Gruß <br /> <br />edit: War einer schneller, aber ich lass es trotzdem mal stehen... <img src="images/smiles/biglaugh.gif" alt="Big Laugh" border="0" /></span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>magneto42</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 05. Okt 2007 11:11<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Hallo andreboleole <img src="images/smiles/welcome.gif" alt="Willkommen" border="0" />. <br /> <br />1. Die Natur kennt zwei Arten von Ladung, die im physikalischen Verhalten im großen und ganzen identisch sind. Zu den Unterschieden gehört, sich die unterschiedliche Arten anziehen und die Gleichartigen abstoßen. Mathematisch benutzt man für den Unterschied eine Umkehrung des Vorzeichens. <br /> <br />2. Die Konvention ist, daß die elektrischen Feldlinien aus einer positiven Ladung austreten (Feldlinienquelle) und in eine negative Ladung wieder eintreten (Feldliniensenke). Hier sind wir wieder beim Vorzeichen der Ladung. Probeladungen erfahren eine Kraft in Richtung der elektrischen Feldlinien. <br /> <br />3. Es gibt Fälle wo man sich das Rechnen mit Vektoren ersparen will und die Betrachtung der Beträge ausreicht, z.B. wenn die betrachteten Kräfte in einer Achse zusammenfallen. Aber manchmal macht man sich noch Gedanken, ob die beteiligten Kräfte gegeneinander stehen (dann bekommt eine Kraft ein negatives Vorzeichen) oder in dieselbe Richtung wirken (dann nimmt man beide Kräfte positiv). <br /> <br /> <br />Ich weiß nicht, ob es Dir weiterhilft, aber man kann für das elektrische Feld folgendes schreiben: <br /> <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\vec{E} = \left| \vec{E} \right| \cdot \vec{n} = E \cdot \vec{n}"> <br /> <br />Dabei ist <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?E"> der Betrag des Feldes und <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\vec{n}"> der Richtungsvektor. So kann man Feldstärke und Richtung getrennt angeben.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>andreboleole</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 05. Okt 2007 10:19<span class="gen"> </span> Titel: Fragen zur elektrischen Ladung und zum elektrischen Feld</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Moin moin, <br /> <br />wir schreiben nächste Woche eine Klausur, beim Lernen bzw. beim Durchrechnen von Übungsaufgaben habe sich mir einige Fragen gestellt. <br />Ich hoffe ihr könnt sie mir beantworten. <br /> <br />1. Was bedeutet es, wenn die elektr. Ladung negativ ist? Also z.B.: Q = -1,213 C. <br /> <br />2. Welche Richtung hat die elektr. Feldkraft? Also wenn es z.B. heißt, das elektr. Feld steht senkrecht zur Erde wird eine Probeladung denn angezogen (von der Erde weg) oder abgestoßen (zur Erde hin)? <br /> <br />3. Allgemein: Inwiefern benutzt man negative Kräfte(also um die Richtung anzugeben)? Wenn man z.B. zwei Felder wie elektr. Feld und Gravitationsfeld vergleicht. <br /> <br />Ich hab im Grunde hauptsächlich ein Problem bei der Richtung des elektr. Feld bzw. mit dem elektr. Feld als vektorielle Größe. Ich kann zwar die Aufgaben rechnen und mit Text dann erklären, aber ich weiß irgendwie nicht wie ich dir Richtungen in ne verständliche mathematische Form bringe. <br /> <br />Ich hoffe ihr könnt mir helfen!!! <br /> <br />MfG André</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> </table>
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