Probeladung so platzieren, dass F=0 wird

hörnchenmeister · Anmeldungsdatum: 24.06.2012 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo,

meine Aufgabenstellung ist folgende:

Zwei Ladungen, Q1= +1µC u. Q2= -3µC, werden in einem Abstand von 10cm festgehalten. An welchem Ort auf der Verbindungslinie der beiden Ladungen kann eine Probeladung q platziert werden, so dass die auf sie wirkende Kraft F=0 wird?

Meine Ideen:
-

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Mach mal eine Vorbetrachtung, ob die Probeladung jenseits von Q1, zwischen Q1 und Q2 oder jenseits von Q2 platziert sein muss. Dann lässt sich die Kräftegleichgewichtsgleichung leichter aufstellen.

hörnchenmesiter · Gast

ich würde die Probeladung relativ direkt hinter Q1 platzieren..

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Und warum nicht vor Q1 :-) ?
Wie kann man "relativ direkt" in cm ausdrücken?
Hast du schon eine Zeichnung angefertigt?
Wie viele Lösungen erhoffst du zu finden?
Wie sehen deine Gleichungen aus?

Tip. Wäre das Ladungsverhältnis Q2/Q1 =+1,+4,+9,... usw. gewesen,
könnte man die entsprechende Abstände im Kopf ausrechnen.

jarCrack · Anmeldungsdatum: 20.06.2012 Beiträge: 56

Mal dir erstmal eine Skizze mit einem entsprechenden Koord. system. Als nächstes stellst du gemäß Superpositionsprinzip die Kräftgelichung auf in der Art:

Wobei hier F1, F2 Coulombkräfte sind.

hörnchenmiester · Gast

Also ich hab jetzt mal eine Skizze mit Kräftepfeilen angefertigt. Demnach kann die Probeladung schonmal nicht mehr zwischen Q1 u. Q2 liegen, sondern in Anbetracht der Ladungen vor Q1.

Als Gleichung würde ich jetzt F= 1/4*pi*el. Feldkonst. / Q*q/r² verwenden.

jarCrack · Anmeldungsdatum: 20.06.2012 Beiträge: 56

Ja, das ist die allgemeine Coulombkraft. Du hast aber zwei, die auf die Probeladung wirken.

jarCrack · Anmeldungsdatum: 20.06.2012 Beiträge: 56

Okay, hier mal eine Tip:

d ist der Abstand der beiden Ladungen und a die x Koordinate, die gesucht ist. Also einfach nach a umstellen und fertig bist du.

hörnchenmesitre · Gast

Achso, alles klar! Vielen Dank!