Coulombsches Gesetz < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
|
| Aufgabe | Angegeben ist folgendes Koordinatensystem:
[Dateianhang nicht öffentlich]
http://rapidshare.com/files/143754147/Unbenannt.JPG.html
q ist eine positive Ladung. Wird die Ladung q nach links bewegt, bekommt sie das Vorzeichen +, nach rechts -
a) Wie gross ist nach dem Coulombschen Gesetz der Betrag der Abstoßungskraft zwischen 2 Ladungen mit gleichen Vorzeichen, bzw. Betrag der Anziehungskraft zwischen Ladungen mit ungleichen Vorzeichen?
b) Wie groß ist der Betrag der Kraft F1 auf die Ladung q, die von der Ladung Q1 ausgeht?
c) Wie ist gemäß der oben angegebenen Vereinbarung das Vorzeichen der KRaft F1 festzulegen? Geben Sie F1 it korrektem Vorzeichen.
d) Neben der in der Abbl. dargestellten Q1 sei nun +Qn bei x=n a. Geben Sie den Betrag Fn an, die die Ladung auf q auswirkt.
e) Bestimmen Sie das Vorzeichen von Fn und geben Sie Fn mit korrektem Vorzeichen an
f) Die Gesamtkraft (Q1+Qn) Fn soll mit Q0 bei x=a kompensiert werden. Wie groß ist Q0 und bestimmen sie das Vorzeichen. |
Hallo!
Ich bereite mich für eine Prüfung in Nachrichtentechnik und Elektrotechnik vor und wüsste gerne, ob ich diese Aufgabe richtig bearbeitet habe.
Das wäre ganz toll, wenn jemand kurz notieren könnte, wie er diese Aufgabe lösen würde.
Vielen Dank
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 18:12 Di 09.09.2008 | | Autor: | Infinit |
Hallo,
dann schreibe uns doch erst mal, wie Deine Lösung aussieht. Wir gucken gerne drüber.
Viele Grüße,
Infinit
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 18:54 Do 18.09.2008 | | Autor: | summer00 |
Hallo!
Du hattest recht Leduart. Ich konnte heute noch einmal einen Blick auf die Prüfung werfen und ja stimmt, Q1 liegt auf a! Die Probeladung q liegt auf 0.
Ich habe die Aufgabe noch einmal berechnet mit dem Kenntnisstand, dass Q1 auf a liegt und komme jetzt auf die Ergebnisse:
a) [mm] |F|=|\bruch{q Q1}{4\pi \varepsilon r^{2}}|
[/mm]
b) [mm] |F1|=|\bruch{q Q1}{4\pi \varepsilon (a)^{2}}|
[/mm]
c) +F1
d) [mm] |Fn|=|\bruch{q Qn}{4\pi \varepsilon (na)^{2}}|
[/mm]
e) +Fn
f) Fg = F1+Fn
[mm] F0=|\bruch{q Q0}{4\pi \varepsilon a^{2}}|
[/mm]
Fg=F0 [mm] \Rightarrow |\bruch{q Qn}{4\pi \varepsilon (na)^{2}}| [/mm] + [mm] |\bruch{q Q1}{4\pi \varepsilon (a)^{2}}| =|\bruch{q Q0}{4\pi \varepsilon a^{2}}| [/mm]
[mm] \Rightarrow Q1+\bruch{Qn}{n^{2}} [/mm] = Q0
-F0
Ist da immer noch etwas falsch?
Danke sehr für die Hilfe
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 20:06 Do 18.09.2008 | | Autor: | Infinit |
Hallo summer00,
das sieht doch jetzt okay aus mit den richtigen Abständen.
Viele Grüße,
Infinit
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 03:22 So 14.09.2008 | | Autor: | matux |
$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 20:27 Mi 17.09.2008 | | Autor: | summer00 |
Sorry, dass ich jetzt erst schreibe, aber ich war die letzten Tage verhindert.
a) [mm] F=\bruch{Q1Q2}{4 \pi\varepsilon r^{2}}
[/mm]
muss ich da noch irgendwas zu den Vorzeichen schreiben?
oder reicht meine LÖsung?
b) F= [mm] \bruch{qQ1}{4\pi\varepsilon r^{2}}
[/mm]
c) + F1
d) + Fn
e) +Fn
f) [mm] 0=\bruch{Q0Qn}{4\pi\varepsilon r^{2}}
[/mm]
bei dem Vorzeichen bin ich mir nicht sicher, da die neue Ladung nach unten gedrückt wird und nicht nach rechts oder links
Sind meine Lösungen richtig?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 21:05 Mi 17.09.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
> Sorry, dass ich jetzt erst schreibe, aber ich war die
> letzten Tage verhindert.
> a) [mm]F=\bruch{Q1Q2}{4 \pi\varepsilon r^{2}}[/mm]
> muss ich da
> noch irgendwas zu den Vorzeichen schreiben?
> oder reicht meine LÖsung?
im Prinzip muss bei den Ladungen, wenn nach dem Betrag gefragt ist noch Betragsziechen, weil sie ja auch verschiedene Vorzeichen haben koennen.
> b) F= [mm]\bruch{qQ1}{4\pi\varepsilon r^{2}}[/mm]
hier sind ja die Abstaende aus der Zeichnung wohl abzulesen, deshalb kannst du nicht einfach r schreiben!.(ich kann deine Zeichng nicht lesen, kannst du sagen, wo genau Q1 liegen soll?
> c) + F1
> d) + Fn
hier musst du [mm] F_n [/mm] angeben und fuer r das richtige einsetzen!
> e) +Fn
> f) [mm]0=\bruch{Q0Qn}{4\pi\varepsilon r^{2}}[/mm]
dieses ist ganz falsch: Du musst die Gesamtkraft der 2 ladungen Q1 und [mm] Q_n [/mm] ausrechnen, dann dazu addieren die Kraft die [mm] Q_o [/mm] auf q ausuebt, die Summe muss 0 sein, das musst du nach [mm] Q_0 [/mm] aufloesen! Dabei ueberall nicht einfach r, sondern die richtigen Abstaende.
> bei dem
> Vorzeichen bin ich mir nicht sicher, da die neue Ladung
> nach unten gedrückt wird und nicht nach rechts oder links
Es wird nicht nach dem Vorzeichen der Kraft gefragt, sondern nach dem Vorzeichen der Ladung [mm] Q_0, [/mm] dies liegt fest bei x=a, es geht ueberall um die Kraft auf q.
(wieso wird [mm] Q_0 [/mm] nach unten gedrueckt?
Gruss leduart
> Sind meine Lösungen richtig?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 23:46 Mi 17.09.2008 | | Autor: | summer00 |
> Hallo
> > Sorry, dass ich jetzt erst schreibe, aber ich war die
> > letzten Tage verhindert.
> > a) [mm]F=\bruch{Q1Q2}{4 \pi\varepsilon r^{2}}[/mm]
> > muss ich
> da
> > noch irgendwas zu den Vorzeichen schreiben?
> > oder reicht meine LÖsung?
> im Prinzip muss bei den Ladungen, wenn nach dem Betrag
> gefragt ist noch Betragsziechen, weil sie ja auch
> verschiedene Vorzeichen haben koennen.
Aber wenn da nichts von Beträgen stehen würde, müsste ich einmal die Formel mit + und einmal mit - davor schreiben?
Aber du hast Recht, bei der Aufgabe hier, hätte ich das in Betrag setzen müssen.
> > b) F= [mm]\bruch{qQ1}{4\pi\varepsilon r^{2}}[/mm]
> hier sind ja
> die Abstaende aus der Zeichnung wohl abzulesen, deshalb
> kannst du nicht einfach r schreiben!.(ich kann deine
> Zeichng nicht lesen, kannst du sagen, wo genau Q1 liegen
> soll?
Leider war die Zeichnung auch nur ungefähr so, wie ich das versucht habe darzustellen. Ich weiss nur, dass Q1 am Punkt x=a und y=? ist. Da wurden keine genauen Angaben gemacht. Das finde ich auch verwirrend, wie man dann da was angeben soll.
> > c) + F1
> > d) + Fn
> hier musst du [mm]F_n[/mm] angeben und fuer r das richtige
> einsetzen!
Also würde hier rauskommen [mm] |F|=|\bruch{qQn}{4 \pi\varepsilon (na)^{2}}| [/mm] ??
> > e) +Fn
> > f) [mm]0=\bruch{Q0Qn}{4\pi\varepsilon r^{2}}[/mm]
> dieses ist
> ganz falsch: Du musst die Gesamtkraft der 2 ladungen Q1 und
> [mm]Q_n[/mm] ausrechnen, dann dazu addieren die Kraft die [mm]Q_o[/mm] auf q
> ausuebt, die Summe muss 0 sein, das musst du nach [mm]Q_0[/mm]
> aufloesen! Dabei ueberall nicht einfach r, sondern die
> richtigen Abstaende.
>
> > bei dem
> > Vorzeichen bin ich mir nicht sicher, da die neue Ladung
> > nach unten gedrückt wird und nicht nach rechts oder links
> Es wird nicht nach dem Vorzeichen der Kraft gefragt,
> sondern nach dem Vorzeichen der Ladung [mm]Q_0,[/mm] dies liegt fest
> bei x=a, es geht ueberall um die Kraft auf q.
> (wieso wird [mm]Q_0[/mm] nach unten gedrueckt?
> Gruss leduart
Das muss ich mir eben nochmal anschauen. Antwort folgt.
> > Sind meine Lösungen richtig?
>
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 00:41 Do 18.09.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
Wenn Q1 nicht auf der Achse liegt, etwa bei 2a ist der letzte Teil der Aufgabe unmoeglich. dann kann man mit 1 [mm] Q_n [/mm] auf der x-Achse, einem oberhalb (Q1), beide q abstossend nicht durch eine Ladung auf der x-Achse die Kraft kompensieren. Drum nehm ich mal an Q1 liegt auf der Achse bei 2a. der Abstand zu q ist dann 3a. der Abstand [mm] Q_n [/mm] zu q ist nicht n*a sondern n*a+a!
So wie dein Teilchen Q1 ungefaehr eingezeichnet ist, x=a,y=a musst du r mit ythagoras ausrechnen. aber wegen der letzten Aufgabe glaub ich nicht daran.
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 22:29 Do 18.09.2008 | | Autor: | summer00 |
Vielen Dank für die Hilfe!! Hat mir geholfen. Endlich hab ich jetzt mal eine Aufgabe richtig! :)
|
|
|
|
