Frage von Gregor204, 9

Physik Hausaufgaben zum Thema Feldstärke?

Hallo Community,

Ich komme bei einer Frage in den Physik-Hausaufgaben nicht weiter. Die Frage lautet:

Zwei Punktladungen Q1= 2nC und Q2= 8nC haben den Abstand 1m. Bestimme die Punkte zwischen den Ladungen, an denen die Feldstärke null ist.

Das Problem ist, dass wir im Unterricht nur besprochen haben wie man die Feldstärke bestimmt, wenn eine Punktladung vorliegt (radialsymmetrisches Feld) oder bei einem homogenen Feld (Plattenkondensatoren). Mir fehlt also eine Formel, mit der man E berechnet (man muss ja E=0 setzen) in der sowohl Q1, Q2 und der Abstand r vorkommen.

Ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen.

LG Gregor

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von Fuloli, 9

Ok also die Formel für elektrische feldstärke ist E= 1/(4*pi*epsilon) * Q/r^2. um das abzukürzen fasse ich zusammen und nenne 1/(4*pi*epsiolon)=K. Sodass E= K *Q/r^2. 

Die feldstärke verursacht durch die erste Ladung ist:

E1(Q)=K*2nC/r^2

Die zweite Ladung erzeugt die Feldstärke:

E2(Q)=K*8nC/r^2

Wir stellen uns eine dritte Ladung vor, die auf einer graden Linie zwischen Q1 und Q2 ist. Die Entfernung zu Q1 sei a und die Entfernung zu Q2 sei b. Wir wissen das a+b=1 m gilt, da der abstand von Q1 und Q2 1m beträgt.

Die Entfernung zu Q1 ist wie gesagt a, also r1=a. Und a+b=1 daraus folgt b=1-a. Die Entfernung zu Q2 ist demnach 1-a.

Die dritte Ladung ist zwischen Q1 und Q2 also wirken deren feldstärken in entgegengesetzte Richtungen auf diese Ladung. Aber beide wirken auf das Teilchen. Also gilt

Egesamt= E(Q1)-E(Q2)=( K*2nC/a^2 ) - (K*8nC/(1-a)^2)

Ich habe hier noch das r^2 durch den abstand zur Ladung ersetzt also a für Q1 und 1-a für Q2. Davon musst du jetzt die Nullstelle bestimmen. Du kannst das a gerne durch ein x ersetzen, wenn du das gewohnt bist. Das ist nur noch Mathe und keine Physik mehr, aber wenn du fragen hast, sag Bescheid.

Antwort
von Fuloli, 4

ich kenne die Formel für die feldstärke nicht mehr. Aber ich denke du solltest die Formel für die feldstärke wenn nur die erste Ladung da ist E(Q1) mit der Formel falls nur die zweite feldstärke da ist E(Q2) subtrahieren. Denn auf die Ladung wirken beide feldstärken nur in entgegengesetzte Richting. Also musst du die nullstelle von 0= E(Q1) -E(Q2) finden.

Schulphysik ist eine Weile her und ich habe mich nicht noch mal reingelesen, aber Probier das mal. :)

Antwort
von diemaracuja, 5

Ich glaube die Formel die dir fehlt ist

E = F/q

Also: E = 1/4*pi*epsilon0 * q/r^2


...kann man übrigens auch einfach googlen.

Kommentar von Gregor204 ,

Diese Formel habe ich, aber damit kann ich die Nullstellen auch nicht berechnen. Wenn ich nämlich E=0 setze dann komme ich trotzdem auf keinen Abstand

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