Elektron im Gleichgewicht?
Wenn man mal annimmt, man hat eine Punktladung von -2,5C im Koordinatenursprung, und eine Zweite Ladung von 6C auf x=1 und y=0,5, wohin müsste man dann ein Elektron tun, damit es sich im Gleichgewicht befindet?
Bin da gerade etwas raus...
Danke im Vorraus 😊
1 Antwort
Es gibt kein stabiles Gleichgewicht zwischen freien Punktladungen (kann man relativ leicht beweisen).
Zur Skizze:
Die Probeladung muss auf einem Punkt auf der Verbindungsline der beiden ersten Ladungen sitzen; diese haben Abstand d.
Die Entfernung von der Ladung im Ursprung entlang der Linie sei x. Dieses "x" muss man nun so suchen, dass die Kraft dort Null wird: die Kraft von der 6C Ladung muss betragsmäßig gleich sein wie die Kraft von der -2.5C Ladung.
also
Hier bekomme ich raus (in meter)
jetzt muss du nur noch ausrechnen, wo die Ladung sitzen soll (tan, cos, sin...); ich bekomme da als Koordinaten X, Y
Y = -1,821 m
Y = -0.9104 m
(hab aber nicht nachgerechnet; kann sein, dass ich da einen Rechenfehler drin hab)
1) das Feld wo die Ladung q sitzt muss 0 sein
2) egal wie man q verschiebt, das Feld muss immer der Verschiebung entgegengesetzt sein, wenn das Gleichgewicht stabilsein soll. Das widerspricht aber dem Satz von Gauß.
1) kriegt man hin, 1)+2) nicht.
Somit kann das Gleichgewicht nur labil sein.
Warum nicht?