 Verfasst am: 09. Okt 2011 11:41 Titel: |
|
| [quote=LadungTropfen"]Kann ich da Lorentzkraft= Zentrifugalkraft setzen?[/quote]
Ich glaube, Du rätst hier nur. Wo gibts in der Aufgabenstellung denn eine Kreisbewegung, aus der man eine Zentrifugalkraft herleiten könnte, und wo ein Magnetfeld und eine bewegte Ladung, aus der sich eine Lorentzkraft berechnen ließe? Nein, hier geht es ganz einfach ums Coulombsche Gesetz und das Kräftegleichgewicht zwischen Coulombkraft und Gewichtskraft des Wassertropfens. Da die Schwerkraft nach unten wirkt, muss die elektrische Feldkraft nach oben wirken. Und da die Ladung des Tropfens negativ ist, muss das anzulegende elektrische Feld in Richtung der Gewichtskraft gerichtet sein. Im Übrigen bleibe ich bei meiner Meinung, dass eine elektrische Feldstärke von 600kV/cm in Luft nicht existieren kann und schon gar nicht in einer wasserdampfübersättigten Gewitterwolke. Aber hier geht ja offenbar nur um ein paar triviale Rechenbeispiele, bei denen die Realität außer Acht gelassen wird. |
|
| Verfasst am: 08. Okt 2011 13:05 Titel: |
|
| Das ist eine Aufgabe, die an meiner Universität gestellt wurde, nicht FH.
Außerdem bin ich kein Ersti 
Ich wäre nie darauf gekommen dass mit dem Gaußschen Gesetz zu machen ich hätte E=F/Q hier wirklich aufgegeben, deshalb vielen vielen DANK für die Aufkärung. Jedoch kommt da noch eine Frage meinerseits ..
Ich schreibe mal gleich die RICHTIGE AUFGABENSTELLUNG mit auf: Es soll ein homogenes elektrisches Feld außen so angelegt werden, dass der Tropfen im Gravitationsfeld der Erde schwebt. Welche Feldstärke und welche Richtung muss dieses Feld haben? Kann ich da Lorentzkraft= Zentrifugalkraft setzen? |
|
| Verfasst am: 08. Okt 2011 09:38 Titel: |
|||
Hi GvC, der "Tropfen" ist sehr klein und könnte damit durchaus ein Wassertröpfchen einer Gewitterwolke sein. Die zugehörige Ladung reicht dann aus, dass es in der Gewitterwolke auch ordentlich "rumpelt". Die Luft leitet dabei die Ladungen bekanntlich einfach weiter und es bildet sich der ebenfalls bekannte Blitz am Himmel. Gruß |
|||
| Verfasst am: 08. Okt 2011 09:30 Titel: |
|
| Mit der angegebenen Formel kann man dann die Aufgabe gemäß Q = 4.0 * 3.1415 * 1.0e-4 * 1.0e-4 * 6.0e7 * 8.854e-12 ungefähr gleich 6.7e-11 C, wobei das kleine e als Abkürzung für 10^ steht. Gruß |
|
| Verfasst am: 08. Okt 2011 09:16 Titel: |
|
| Hallo GvC,
OK. Ich meinte auch eher die Uni. Dort lernt man auch die Integralform der ersten maxwellschen Gleichung (s. http://de.wikipedia.org/wiki/Maxwell-Gleichungen#.C3.9Cbersicht) kennen. Auf der linken Seite vereinfacht sich das Oberflächenintegral aufgrund der Kugelsymmetrie zu Insgesamt gilt also Gruß |
|
| Verfasst am: 08. Okt 2011 08:47 Titel: |
|||
Ich kenne 'ne Menge, wirklich 'ne Menge FH-Übungsaufgaben zum elektrischen Feld und speziell zum elektrisch geladenen Wassertropfen. Die von LadungTropfen hier vorgestellte ist nicht darunter. In den Aufgaben, die ich kenne, schwebt oder steigt oder sinkt der Wassertropfen unter dem Einfluss der Schwerkraft und dem des elektrischen Feldes. Dabei ist die Feldstärke senkrecht zur Erdoberfläche gerichtet. Davon ist in der hier vorgestellten Aufgabe nicht die Rede, weder von irgendeinem Kräfte(un)gleichgewicht noch von einer Feldstärkerichtung bzgl. der Erdoberfläche. Und in keiner der mir bekannten Aufgaben wird eine Feldstärke genannt, die gar nicht existieren kann, da sie die elektrische Festigkeit der Luft um das Zwanzigfache übersteigt. |
|||
| Verfasst am: 08. Okt 2011 08:31 Titel: |
|
Die von LadungTropfen beschriebene Aufgabe findet man typischerweise in Übungsblättern zur Anfängervorlesung Elektrodynamik in Experimentalphysik. Das Semester der FH hat "zufälligerweise" auch gerade begonnen  .
Gruß |
|
| Verfasst am: 08. Okt 2011 00:08 Titel: |
|
| Das ist kabarett-reif! Da fragt der Hilfesuchende, ob es sich wohl um das Gaußsche Gesetz handele. Nein, sagt erkü, und schlägt vor, na was wohl ...? den Gaußschen Flusssatz, also das, was er gerade verneint hat. Dann kommt Planck in majestätischer Art mit dem Coulombschen Gesetz, das nun gerade - zumindest unter der Voraussetzung der gegebenen Informationen - bereits ausgeschlossen wurde. Es ist zum Totlachen.
Natürlich handelt es sich um den Gaußschen Flusssatz (vorausgesetzt, dass die Aufgabenstellung keine weiteren Angaben enthält), den weiter auszuwerten ich mich allerdings wegen unrealistischer Vorgaben weigere. Eine Feldstärke, die die Festigkeit von Luft um das Zwanzigfache übersteigt - und wo sonst als in Luft soll sich der Regentropfen wohl aufhalten - ist entweder falsch abgeschrieben oder entspringt dem unbedarften Gemüt des Aufgabenstellers als dem eines totalen Ignoranten. Deshalb frage ich noch einmal nach der Aufgabenstellung im originalen Wortlaut. Falls die nicht kommt, muss ich mich hier wohl ausklinken. Was nicht ausschließt, dass ich mich trotzdem nochmal melde, falls neue Gesichtspunkte auftauchen. Konkreter gefragt: Steht in der Aufgabenstellung tatsächlich nichts vom Schweben oder Sinken oder Steigen des Wassertropfens (dann hätte nämlich Planck recht), und hat die Oberflächenfeldstärke (als Oberfläche kann ich laut vorliegender Aufgabenstellung keine andere als die des Wassertropfens identifiziern) tatsächlich einen Wert von 6*10^5V/cm? |
|
| Verfasst am: 07. Okt 2011 19:35 Titel: |
|||
@planck1858
Sprichst Du jetzt schon im Pluralis Majestatis ?   |
|||
| Verfasst am: 07. Okt 2011 19:12 Titel: |
|
| Hi,
wir meinen damit dieses Gesetz hier. |
|
| Verfasst am: 07. Okt 2011 18:36 Titel: |
|||
Nein, sondern dieses hier: http://wiki.ate.uni-due.de/images/math/a/f/c/afcc2efc35ca277e175ad7e054bd529b.png  |
|||
| Verfasst am: 07. Okt 2011 17:06 Titel: |
|
| meinst du damit das gaußsche gesetz ? | |
| Verfasst am: 07. Okt 2011 15:37 Titel: |
|||
Anwenden des ersten Grundgesetzes für das elektrische Feld.
Servus |
|||
| Verfasst am: 07. Okt 2011 14:55 Titel: |
|
| Da hast du wohl recht.
Da steht : Das elektrische Feld hat an der Oberfläche die Stärke 6*10^5 V/cm .. Wie muss ich dann vorgehen?? |
|
| Verfasst am: 07. Okt 2011 14:05 Titel: |
|
| Ich fürchte, Du bist auf einem komplett falschen Dampfer. Du hast eine geladene Kugel, die an ihrer Oberfläche eine bestimmte Feldstärke aufweist (natürlich in radialer Richtung auf die Kugel zuweisend). Wozu benötigst Du da die Masse?
Oder lautet die Aufgabe eigentlich ganz anders? Dann verrate mal die komplette Aufgabenstellung im originalen Wortlaut. Übrigens: Die Feldstärke ist nicht realistisch. Schau nochmal nach, ob Du da nichts Falsches abgeschrieben hast. |
|
| Verfasst am: 07. Okt 2011 13:43 Titel: ladung eines Tropfens |
|
| Meine Frage: Hallo, ich habe Schwierigkeiten bei folgender Aufgabe: Ein kugelförmiger Wassertropfen mit dem Radius r=10^-2cm ist negativ geladen. Das elektrische Feld hat an der Oberfläche die Stärke 6*10^5 V/cm. Wie groß ist die Ladung des Tropfens? Meine Ideen: Also die Ladung berechnet man ja: E= F / Q --> Q =F / E E ist ja gegeben , dh man müsste F= m*a berechnen die Masse berechnet sich aus Dichte*Volumen ... Dichte ist gegeben 1000 kg / m^3 .. Wie berechne ich jedoch die Masse? Und ist meine Umrechnung E =6*10^5 V/cm = 6*10^7 V/m richtig? Vielen Dank schon einmal |
|