Coulombsches Gesetz < Elektrik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 20:43 Di 13.09.2011 | | Autor: | farnold |
Hallo,
habe mir gerade den Artike zum Coulombsches Gesetz auf Wikipedia durchgelesen.
Dort steht, dass das Coulombsche Gesetz die Kraft zwischen zwei kugelsymmetrisch verteilten elektrischen Ladungen beschreibt.
Das verstehe ich jedoch nicht ganz.
Wenn ich mir die Formeln anschaue, dann nehmen sie das E-Feld von nur einer Punktladung und schauen sich an welchen Einfluss dieses auf die 2. Punktladung hat, wobei das E-Feld der 2. Punktladung komplett vernachlässigt wird.
Oder habe ich das falsch verstanden?
Falls das stimmt, müsste das ja bedeuten, dass die 2. Punktladung viel viel kleiner als die 1. Punktladung sein muss, da dass E-Feld der 2. Ladung vernachlässigt wird.
Stimmt es dann auch, dass das E-Feld mit wachsendem Abstand zur Punktladung quadratisch abnimmt?
lg farnold
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 21:09 Di 13.09.2011 | | Autor: | notinX |
Hallo,
> Hallo,
>
> habe mir gerade den Artike zum Coulombsches Gesetz auf
> Wikipedia durchgelesen.
>
> Dort steht, dass das Coulombsche Gesetz die Kraft zwischen
> zwei kugelsymmetrisch verteilten elektrischen Ladungen
> beschreibt.
> Das verstehe ich jedoch nicht ganz.
> Wenn ich mir die Formeln anschaue, dann nehmen sie das
> E-Feld von nur einer Punktladung und schauen sich an
zunächst beschreibt das Coulomb-Gesetz eine Kraft und kein E-Feld.
> welchen Einfluss dieses auf die 2. Punktladung hat, wobei
> das E-Feld der 2. Punktladung komplett vernachlässigt
> wird.
> Oder habe ich das falsch verstanden?
Es geht um die gegenseitige Wechselwirkung zweier Ladungen, da wird nichts vernachlässigt, denn ohne zweite Ladung gäbe es keine Kraft.
>
> Falls das stimmt, müsste das ja bedeuten, dass die 2.
> Punktladung viel viel kleiner als die 1. Punktladung sein
> muss, da dass E-Feld der 2. Ladung vernachlässigt wird.
Beide Ladungen sind beliebig groß.
>
> Stimmt es dann auch, dass das E-Feld mit wachsendem Abstand
> zur Punktladung quadratisch abnimmt?
Für das Feld einer Punktladung bzw. einer kugelsymmetrischen Ladungsverteilung stimmt das.
>
> lg farnold
Gruß,
notinX
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:11 Di 13.09.2011 | | Autor: | farnold |
ich glaube ich habe mich unklar ausgedrückt :(
ich versuche es noch einmal :)
auf Wikipedia ist ja eine Formel wie ich den Vektor der Feldstärke bekomme.
Nach dieser Formel zeigt aber der Vektor der Feldstärke von der 1. Probeladung zur 2. Probeladung und das für jeden beliebigen Punkt.
Würde man aber das E-Feld betrachten das entsteht, wenn man beide Punktladungen berücksichtigt, würde es auch Vektoren der Feldstärke geben, die nicht von Probeladung 1 nach Probeladung 2 zeigen, was mit dieser Formel aber nicht möglich ist.
Und da F=q*E gilt, müsste F ja auch falsch sein, da wir bei E nicht beide Felder betrachtet haben
lg farnold
|
|
|
| |
|
Bei zwei Punktladungen kann man sich das "Gesamtfeld" als Resultierende der sich überlagernden Einzelfelder vorstellen. Das Einzelfeld einer Punktladung geht strahlenförmig von dieser weg bzw. zu dieser hin. Die daraus resultierenden Feldlinien des Gesamtfeldes gehen nicht direkt (also geradlinig) von der positiven zur negativen Punktladung, denn dann gäbe es nur eine einzige Feldlinie, die Verbindungsstrecke. Das Gesamtfeld zweier entgegengesetzt gleichgroßer Ladungen siehst du im Bild.
[Dateianhang nicht öffentlich]
Die Kraft auf eine punktförmige Ladung B durch eine andere punktförmige Ladung A wird nur durch das Feld von A beschrieben. Das Gesamtfeld (Bild) gibt an, wie beide Ladungen A und B gemeinsam auf eine dritte Ladung C wirken würden.
Lädt man nun eine (Hohl- oder Voll-)Metallkugel auf, so befinden sich die Ladungen wegen ihrer gemeinsamen Abstoßung nur auf der Außenhaut. Die Verteilung erfolgt homogen, innen ist alles feldfrei, das Außenfeld ist von Form und Stärke aber so, als wären alle Ladungen gemeinsamt im Kugelmittelpunkt vereint.
ABER!: Bringt man nun eine zweite, z.B. entgegengesetzt gleichgroß geladene Kugel in die Nähe der ersten, so sieht das gemeinsame Feld nicht mehr so aus wie das Feld, das man erhielte, wenn sich die Ladungen jeweils in den Kugelmittelpunkten befänden.
DENN: Feldlinien, die aus einem metallischen Leiter austreten, stehen im elektrostatischen Fall (kein Strom fließt) überall senkrecht auf der Oberfläche, Wenn du das Bild des Gesamtfeldes zweier Punktladungen nimmst, um eine der beiden Ladungen einen Kreis zeichnest und sagts: ich stelle mir jetzt vor, dass sich die Punktladung gleichmäßig auf die Kugeloberfläche (als Kreis gezeichnet) verteilt, dann stellst du fest, dass die "alten" Feldlinien nicht senkrecht aus dem Kreis austreten.
Die Behauptung, dass das Feld einer geladenen Kugel genau so beschaffen ist, als wäre die Gesamtladung im Mittelpunkt verteilt, gilt nur, wenn keine anderen Ladungen in der Nähe sind.
Andere Ladungen in der Nähe sorgen nun durch ihre Anziehung bzw. Abstoßung, dass sich die Ladung auf einer metallischen Kugeloberfläche nicht gleichmäßig verteilt, sondern so, dass die Feldlinien des Gesamtfeldes (also der der anderen Ladungen und der aller auf der Kugel nun verschobenen Ladungen) senkrecht aus der Kugel austreten.
Leider habe ich noch nirgendwo eine Formel gefunden, die in den einfachen Fällen: "punktförmige positive Ladung außen, negative Ladung auf Kugel" - oder
"zwei gleichgroße, entgegengesetzt gleich stark geladene Kugeln" die Ladungsverteilung oder das Feld beschreiben würde.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 23:52 Di 13.09.2011 | | Autor: | farnold |
wow, vielen dank!
ich glaub besser kann mans nicht erklären! :)
nochmals danke!
lg farnold
|
|
|
|
