Elektrisches Feld und Potentia < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 19:23 Mo 20.06.2011 | | Autor: | kushkush |
| Aufgabe | Eine Punktladung q befinde sich im Abstand z=a vor einer unendlich ausgedehnten leitenden Ebene. Der Koordinatenursprung liegt in der Ebene und die z-Achse laufe senkrecht zur Ebene
durch die Ladung q hindurch.
a) Zeichnen Sie ein Bild der elektrischen Feldlinien in der x-z Ebene (die
z-Achse ist senkrecht zur Ebene).
b) Zeichen sie das elektrische Potential ϕ(x=0,y=0,z) als Funktion
von z. |
Hallo,
a) [Dateianhang nicht öffentlich]
b) Das Potential nimmt zu je näher die Ebene an die Ladung kommt, also ist das Maximum bei z=0 und dann eine zu r umgekehrt proportionale fallende Linie.
Ist das so richtig?
Für jegliche Korrektur bin ich äusserst dankbar.
Grüsse
kushkush
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 19:35 Mo 20.06.2011 | | Autor: | Infinit |
Hallo kushkush,
es ist natürlich schwer, auf einer begrenzten Zeichenfläche eine unendlich ausgedehnte leitende Ebene unterzubringen, so dass ich jetzt nicht genau sagen kann, ob Du bei Deiner Skizze Dir das richtige gedacht hast oder nicht.
Alle Feldlinien laufen von der Ladung auf diese Ebene zu und sie treffen auf diese Ebene im Lot, also senkrecht zur Tangentialebene dieser Ebene. Hier kommt die Feldtheorie ins Spiel mit ihrem Spiegelungsprinzip. Du kannst Dir vorstellen, als wäre eine entgegengesetzt geladene Punktladung bei z = -a vorhanden und dann hast Du das (hoffentlich) bekannte Bild eines elektrischen Feldes zwischen zwei solchen Ladungen, nur dass eben in der Mitte, also bei z = 0 die leitende Ebene sich befindet und es deswegen für negative z kein elektrostatisches Feld gibt.
Viele Grüße,
Infinit
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:41 Mo 20.06.2011 | | Autor: | kushkush |
Hallo Infinit,
> Spiegelladung
Super!
Das mit dem Potential ist so auch in Ordnung?? Also dass es für z=a am höchsten ist und dann für grössere z sinkt mit [mm] $\frac{1}{r}$ [/mm] ?
> Grüsse
Danke!!
Gruss
kushkush
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(Antwort) fertig | | Datum: | 20:13 Mo 20.06.2011 | | Autor: | Infinit |
Hallo kushkush,
ja, auch hier ändert sich das Potential mit 1/r. Wenn Du Dir überlegst, dass die Äquipotentialflächen senkrecht auf den Feldlinien stehen, so sieht jede dieser Flächen so ein bisschen wie ein alt-ägyptisches Schilfboot im Schnitt aus, fast waagrechter Boden und recht und links davon etwas hochgebogen.
Viele Grüße,
Infinit
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 20:28 Mo 20.06.2011 | | Autor: | kushkush |
Hallo Infinit!
> ägyptisches Schilfboot
Also bei z=0 ist ja das Potential nicht so hoch, dann bis z=a steigt es zum Höchstpunkt, dann sinkt es wieder.
Also wie ein in der Mitte abgesägtes altägyptisches Schilfboot und die beiden Teile dann so zusammengesetzt, dass die beiden ehemaligen Endspitzen bei z=a zusammentreffen, richtig???
> GrüBe
Danke!
Gruss
kushkush
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(Antwort) fertig | | Datum: | 22:31 Mo 20.06.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
Deine Zeichnung für E entspricht nicht der aufgabe. du sollst in der z-x Ebene zeichnen, da ist die platte ein Strich, dann kannst du ordentlicher zeichnen
Die Linien bis zu dem Pkt zu zeichnen ist ungünstig, da zu dicht. Die Äquipotentiallinien sind die Linien, die auf allen Feldlinien senkrecht stehen. In der ladung "enden" sie sicher nicht. sehr nahe an der Ladung sind es beinahe Kreise, Was das mit euren ägyptischen Schiffen zu tun hat, kann ich nicht sehen. ich schick mal ein Bildchen, die punktladung rechts sitzt etwa links vom Mittelpunkt des beinahe Kreises, der eine Äquipotentiallinie ist. Die linke Seite vom Strich kannst du vergessen, da sitzt die "Spiegelladung"
mit dem Bild lief was schief, es ist in der nächsten Antwort
gruss leduart
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(Antwort) fertig | | Datum: | 22:53 Mo 20.06.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
hier das Bild
[Dateianhang nicht öffentlich]
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 23:12 Mo 20.06.2011 | | Autor: | kushkush |
Hallo
> Bild
Danke vielmals!!
> Schiffe
also die b) lautete : Zeichben sie das elektrische Potential ϕ(x=0,y=0,z) als Funktion von z.
Heisst das nicht dass da ein "normaler" Graph her muss ? Also auf einer Achse wird [mm] $\phi$ [/mm] aufgetragn und auf der anderen $z$ ? Dann kann man ja aussagen drüber machen wo das Potential wie gross ist!
Oder ist diese Aufgabe eine anders formulierte Schreibweise für das Zeichnen der Äquipotentiallinien?
Nochmals vielen Dank für deine Mühe leduart!!!
Gruss
kushkush
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(Antwort) fertig | | Datum: | 00:41 Di 21.06.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
ich hatte die aufgabe nicht genau gelesen , Ja du sollst /Phi(z) auf der Achse, also für x=y=0 zeichnen. Setz [mm] \PHi=0 [/mm] auf der Platte , die ja bis unendlich reicht. Berechne die Summe der Potentiale der Ladung +Q bei z=a und der Spiegelladung -Q bei z=-a für z>0
Zum Zeichnen wähl für a und [mm] Q/4\pi\epsilon_0 [/mm] einen beliebigen Wert Bei a, also der Ladung geht [mm] \phi [/mm] gegen [mm] \infty!
[/mm]
Gruss leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 01:20 Di 21.06.2011 | | Autor: | kushkush |
Hallo
> berechne summe des potentials
OK!
Dankeschön!
Gruss
kushkush
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