Dielektrizitätslehre < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 16:00 Di 05.12.2006 | | Autor: | Tiago |
| Aufgabe | 1.Welcher physikalische Sachverhalt wird ducrh das Coulombsche Gesetz beschrieben?
2. Im Wasserstoffatom beträgt die Ladung von Kern und Elektron je 1,6*10^-19 C. Ihr durschnittlicher Abstand ist r = 5,3*10^-11 m.
a) Berchnen Sie die Feldstärke des vom Kern erzeugten Feldes am Ort des Elektrons!
b) Wie groß ist die elektr. Anziehungskraft?
3. Wie groß sind 2 gleiche Ladungen die sich bei 10 cm Abstand mit einer Kraft von 4cN abstoßen?
|
Zu Frage 1:
Das Coulombsche Gesetz beschreibt die Kraftwirkung zwischen 2 punkt- und kugelförmigen Ladungen.
Problem: Keine homogenen Felder.
In den homogenen Feldern gilt zwischen Flächenladungsdichte [mm] \delta [/mm] und Feldstärke E die Beziehung
[mm] \delta= \varepsilon_o*\varepsilon_R [/mm] * E
Ist das richtig?
Kann mir jemand sagen wie ich die nachfolgenden Aufgabe ausrechne?
|
|
| |
|
zu 1)
Naja, eigentlich wird NUR die Kraft zwischen zwei punktförmigen Ladungen beschrieben, nichts weiter. Das mit dem Kugelförmig stimmt so nicht. Natürlich, das folgt aus dem Coloumb Gesetzt, aber das ist nicht das Coloumb-Gesetzt.
Oder anders: Wenn das Coloumb-Gesetz im Nenner ein r³ oder ein r hätte, würde das für Kugeln nicht gelten. Zum Glück steht da aber r², und nur dann gilt das auch für Kugeln
Gilt übrigens für die Gravitation auch, weil da die Gleichung ja fast identisch ist.
zu 2)
Die Kraft ist $F=E*q$. Das heißt aber auch, daß [mm] E=\bruch{F}{q} [/mm] gilt. Ob das feld nun homogen ist, oder nicht, ist egal!
Das sollte zum Lösen reichen.
zu 3)
Hier ist alles bis auf die Ladung gegeben. Außerdem gilt hier ha [mm] $q_1*q_2=q^2$, [/mm] weil beide ladungen ja gleich sind. Denk dran, 4cN=0,04N
Kannst du nun die Aufgabe Lösen?
Ich meine, es geht die ganze Zeit nur um die Coloumb-Formel!
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 14:42 Mi 06.12.2006 | | Autor: | Tiago |
Also hier sind meine Lösungen bei 2a habe ich folgendes raus:
5,12*10^11 N/C
2b: Wusste ich nicht wäre nett wenn mir jemand ein Lösungsmuster dafür macht.
Bei 3 Habe ich 2,11*10^-4 raus.
Ist das richtig?
Und wenn nicht wäre es möglich das mir jemand einen richtigen Lösungsvorschlag macht?
|
|
|
| |
|
Zur 2)
Da bist du doch schon fast fertig!
Also, deine Formel lautet
[mm] $F=\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{q_1q_2}{r^2}$
[/mm]
Das Feld der Ladung [mm] q_1 [/mm] am Ort von [mm] q_2 [/mm] ist [mm] $E=\frac{F}{q_2}=\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{q_1}{r^2}$
[/mm]
Das hast du anscheinend ja schon ausgerechnet, oder?
Um nun die Kraft austzurechnen, kannst du die Kraft einfach erneut ausrechnen, oder du nimmst das bereits ausgerechnete E-Feld, und multiplizierst es mit der Elektronenladung:
[mm] $F=\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{q_1q_2}{r^2}=\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{q_1}{r^2}q_2=E*q_2$
[/mm]
Ansonsten finde ich, deine zahlenwerte sehen recht gut aus, wenngleich ist sie nicht nachgerechnet habe. Aber ich denke, das pure Ausrechnen solltest du schon schaffen, oder?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 16:19 Do 07.12.2006 | | Autor: | Tiago |
Also schonmal danke für deine Antwort.
Aber kannst du mir nicht sagen ob meine Ergebnisse stimmen oder nicht?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:27 Do 07.12.2006 | | Autor: | leduart |
Das ist ein bissel viel verlangt, ich müsste jetzt zuerst mal irgendwo [mm] /epsilo_0 [/mm] nachschlagen. und einfach deine TR Kuenste zu ueberpruefen ist doch wirklich ein bissel ueberfluessig. du kannst ja 2 mal dasselbe rechenn!
Gruss leduart
|
|
|
|
