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Hola
Anmeldungsdatum: 24.10.2010
Beiträge: 7
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 Hola Verfasst am: 24. Okt 2010 15:13 Titel: Elektrisches Feld innerhalb eines rings |
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Meine Frage:
Warum ist innerhalb eines Rings das elektrische Feld gleich 0?
Meine Ideen:
Die elektrische Feldstärke nimmt doch quadratisch mit der Entfernung ab. Wenn die Probeladung sich also näher auf einer Seite des Rings befindet als auf der gegenüberliegenden ist die Feldkraft der näheren Seite größer als die der anderen Seite. D.h. alle Feldlinien müssten doch in die Mitte zeigen.
Was ist an diesem Gedankengang falsch?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 24. Okt 2010 15:22 Titel: |
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Was für ein Ring? Was für eine Probeladung? Was für eine Feldstärke? Was für eine Feldkraft?
Kannst Du nicht erstmal beschreiben, um welche Anordnung es sich handelt. Gibt es irgendwo elektrische Ladungen? Sind die möglicherweise gleichmäßig auf einem Ring verteilt? Ist der Ring eine Linie? Wahrscheinlich nicht, sonst hättest Du Kreislinie gesagt. Zusammnefassend: Um was geht es eigentlich??? Eine Skizze wäre hilfreich.
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Hola
Anmeldungsdatum: 24.10.2010
Beiträge: 7
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| Hola Verfasst am: 24. Okt 2010 15:32 Titel: |
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es geht um einen ganz normalen Ring, der positiv geladen ist. Und in diesen setzt man eine positive Probeladung. Diese ,so meine ich, sollte sich vom näherliegenden Rand des Rings abstoßen, also in die Mitte gehen.
Man könnte auch fragen, wie verlaufen die Feldlinien innerhalb eines positive geladenen Rings.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 24. Okt 2010 15:44 Titel: |
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Nimm Dir mal einen Kreisbogen beliebiger Länge aus dem Ring heraus (vorzugsweise vom Anfangs- zum Endpunkt der Kreissehne, auf der die Probeladung genau in der Mitte liegt) und bestimme die Kraft auf die Probeladung infolge der auf diesem Kreisbogen verteilten Ladung. Dann musst Du allerdings noch den restlichen Kreisbogen nehmen und die Kraftwirkung der darauf verteilten Ladung auf die Probeladung bestimmen. Du wirst sehen, dass sich beide Kräfte zu Null addieren. Fazit: Im Inneren des Ringes ist die Feldstärke Null.
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2903
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 24. Okt 2010 18:14 Titel: Re: Elektrisches Feld innerhalb eines rings |
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| Hola hat Folgendes geschrieben: | Meine Frage:
Warum ist innerhalb eines Rings das elektrische Feld gleich 0? |
Daran zweifle ich etwas, Hola, denn wie Du schon schreibst, nimmt die Kraft auf eine Ladung mit dem Quadrat, also 1/r² ab. Damit ist die Feldstärke innerhalb einer Kugel gleich Null, denn in gegenüberliegenden Raumwinkeln nimmt die Fläche mit dem Quadrat des Abstands zu, was aber durch 1/r² wieder verloren geht.
In einem Ring wäre eine Größe Null, die linear abnimmt, also mir 1/r. Das scheint aber bei der Linienladung und der el. Feldstärke nicht der Fall zu sein.
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Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2903
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 24. Okt 2010 19:10 Titel: |
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Da ist noch ein Bildchen dazu:
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5729 mal |
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Realschullehrer
Gast
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| Realschullehrer Verfasst am: 24. Okt 2010 23:43 Titel: |
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Ist der "Ring" elektrisch leitend oder nichtleitend?
Bei einem leitenden Ring sitzen die Ladungen auf der Außenseite, sozusagen ein 2-dimensionaler Faraday-Käfig. Die Feldverteilung im Inneren ist dann genau so, wie in einem Vakuum. Also radial bei einer "punktförmigen" Ladung, heißt also, die resultierende Kraft ist Null.
Bei einem Nichtleiter braucht man zusätzlich die Information, wie die Ladungen auf seiner Oberfläche verteilt sind.
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2903
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 25. Okt 2010 08:56 Titel: |
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| Realschullehrer hat Folgendes geschrieben: | Ist der "Ring" elektrisch leitend oder nichtleitend?
Bei einem leitenden Ring sitzen die Ladungen auf der Außenseite, sozusagen ein 2-dimensionaler Faraday-Käfig. Die Feldverteilung im Inneren ist dann genau so, wie in einem Vakuum. Also radial bei einer "punktförmigen" Ladung, heißt also, die resultierende Kraft ist Null. |
Sag mal, Realschullehrer, aus dem Bild oben geht doch hervor, dass das nicht stimmt. Es gibt keinen zweidimensionalen Faradaykäfig, die Feldlinien kommen über die dritte Dimension in das Innere des Kreises und bewirken dort eine Kraft auf die Ladungen.
Du kannst GvCs Berechnungs-Vorschlag ausführen und wirst dann - entgegen seiner Ansicht - sehen, dass im Inneren des Kreisrings Felder existieren.
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Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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