Physik: Bewegung geladener Teilchen in elektrischen Feldern?

1 Antwort

E = F/Q  ---> F = E*Q   II E*d = U  ---> U/d = E 

F = UQ/d   II F = m*a

m*a = UQ/d  II *1/m

a = UQ/(d*m)

Jetzt gilt ja noch:

s(t) = 0,5a*t² + v(0)*t + s(0) 

v(t) = a*t + v(0) 

a(t) = a

Also für die a) muss also gelten:

v(t) = 0  ----> t(1) 

und damit 

s(t(1)) = s_max

(und damit wurde auch die b) berechnet) 

Alternativ wäre es auch noch möglich die Strecke über:

Ekin = 0,5*m*v² 

Und

 F*s = W = Ekin 

Zu berechen mit F = UQ/d 

Und dann s(t) = s     , der hiermit berechneten Strecke gleichzusetzen und anschließend nach der Zeit t(1) umzuformen .

Komme immer noch nicht auf ein Ergebnis welches Sinn macht..
Wäre es möglich, dass es mal jemand mit Werten durch rechnet ?
Danke im Voraus :)

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@MoritzRobin98

Also dann mache ich es dir mal vor:

q = 1,6*10^-19 C

U = 5*10^3 V

d = 10^-1 m

v = 850*10^3 m/s

m = 1,67*10^-27 kg

So mit diesen Werten erhalten wir also durch einsetzen:

a = UQ/(d*m)  

----> (-5*10^3 V *1,6*10^-19 C)/(10^-1 m * 1,67*10^-27 kg) = a

a = -4,79 *10^12 m/s²

Nun folgt daraus:

v(t) = 0 = a*t + v(0)  II v(0) = 850*10^3 m/s

0 = -4,79 *10^12 m/s² * t + 850*10^3 m/s  II - 850*10^3 m/s

- 850*10^3 m/s = -4,79 *10^12 m/s² * t   II *1/(-4,79 *10^12 m/s²)

(- 850*10^3 m/s)/(-4,79 *10^12 m/s²) = t 

t = 1,77*10^-7 s

Damit hätten wir die Zeit wie lange es braucht bis es auf eine Geschwindigkeit von 0 m/s abgebremst wurde. Das wären dann ja ca. 177,5 Nanosekunden. 

Damit können wir dann nun auch die Strecke ausrechnen:

s(1,77*10^-7 s) = 0,5a*t² + v(0)*t + s(0)   II s(0) = 0 m

0,5a*t² + v(0)*t = (-4,79 *10^12 m/s²)*0,5*t² + 850*10^3 m/s *t

t = 1,77*10^-7 s einsetzen und du erhälst:

s(1,77*10^-7 s) = 0,07543 m 

Also ist das Proton ca. 7,54 cm in das E-Feld des Kondensators eingedrungen. Also ich weiß nicht was du gerechnet hast aber diese Werte machen schon Sinn.

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faradäischer Käfig doch nicht Feldfrei?

Hey Leute :)

Also das folgende ist halt für die Physik-Pros unter euch ;)

Also wir haben gerade in Physik Elektrostatik als Thema und sind jetzt gerade bei radialsymetrrischen Feldern bzw. haben gerade den oulumb-Begriff erlernt. Vorher hatten wir den faradäyischen Käfig und ich frag mich gerade folgendes:

Wenn man eine hole Kugel hat, die meinetwegen positiv geladen ist, sagt man ja, ist das Innere dieser Kugel feldfrei. Aber meines Erachtens stimmt das doch gar nicht. setzt man im Inneren dieser Kugel eine gleichgeladene Probeladung relativ nahe an den Rand der gleichgeladenen holen Kugel, so würde sich diese Probeladung stärker von dem näheren, inneren Rand der Kugel abstoßen, als von dem gegenüberliegenden. Das hieße die Coulumb-Kräfte, die auf die Probeladung von allen Seiten her wirken könnten sich nicht mehr richtig kompensieren und würden das Teilchen weg vom Rand zur Mitte hin drücken. Da hier eine Kraft wirkt, die das Teilchen zur Mitte hin drückt, existiert ja dann auch eine elektrische Feldstärke und damit ein Feld oder?

Das würde aber im Widerspruch zu der Behauptung stehen, dass ein Faradäyischer Käfig feldfrei ist, oder?

Wäre cool, wenn mir jemand sagen könnte, ob ich mit meiner Behauptung richtig liege...

mfG

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Unterschied zwischen elektrischen und magnetischen Wellen - und woraus Gravitationswellen bestehen

Hi,

ich habe 2 Fragen:

  1. Wodurch unterscheiden sich elektrische von magnetischen Wellen? Ich habe durch längeres Recherchieren zusammengetragen, dass beide in ihren jeweiligen Feldern entstehen. Diese Felder bestehen eigentlich nur aus Kraft. Die Trägerteilchen sind die Photonen, die entstehen, wenn ein Teilchen in eine niedrigere Energiestufe wechselt. Das passiert in diesem Fall zum Beispiel, wenn man ein Metall magnetisiert. Man fügt ihm dadurch Energie zu, die dann aber sofort über die Photonen zu einem magnetischen Feld werden (wie auch immer das funktionieren soll). In beiden Fällen sind die "Wellen" nur die Kräfte, die durch die Photonen entstehen. Falls ich mich in irgendeinem Punkt irren sollte, korrigiert mich bitte. Nun, wodurch unterscheiden sich die beiden Wellen/Felder?

  2. Gravitationswellen gibt es ja gar nicht richtig. Nur ein Gravitationsfeld, das jeder Körper um sich hat, die Stärke abhängig von der Masse. Die oben beschriebenen Felder bestehen aus Photonen und Kräften. Wie sieht es mit den Gravitationsfeldern aus? Sie bestehen aus Kräften und ... was noch?

Danke im voraus! ;)

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Potentielle Energie im radialsymmetrischen Feld?

Hallo, nette Leser!

Es geht um folgendes: im folgenden Link - weiter unten - unter der Überschrift "Potentielle Energie Epot" - unter der Teilüberschrift "Potentielle Energie in inhomogenen Feldern"

http://www.abi-physik.de/buch/das-elektrische-feld/elektrische-felder-2/

Dort geht es um die potentielle Energie in einem radialsymmetrischen Feld. Es steht geschrieben: "Bei einem inhomogenen Radialfeld um eine Punktladung herum, wird meist festgelegt, dass die potentielle Energie in unendlicher Entfernung von der Punktladung = 0 ist."

Man geht anscheinend davon aus, dass die Punktladungen entweder beide positiv oder beide negativ geladen sind.

Was ist aber wenn die erste Punktladung A, um dessen Feld es geht, positiv geladen ist, die zweite Punktladung B, dessen potentielle Energie im Feld der ersten Punktladung berechnet werden soll, aber negativ geladen ist. Wäre es nicht sinnvoller festzulegen, dass die potentielle Energie direkt an der ersten Punktladung A 0 ist statt in unendlicher Entfernung davon?

Wenn ja - könnte man die potentielle Energie der Punktladung B im Feld der Punktladung A immer noch mit derselben Formel berechnen, die dort angegeben ist oder müsste man dort was umstellen? Wenn nein - wieso nicht? Kann mir jemand den Sachverhalt dort bitte ein bisschen verständlicher erklären?

Vorabinfo: Ich bin mir über die Herleitung bzw. wieso die Formel des Coloumbschen Kraftgesetzes funktioniert bewusst. Die Herleitung der Formel für die Energieänderung in einem radialsymmetrischen Feld ist mir nur semi bewusst. Ich weiß, dass es was mit dem integrieren der Formel des Coloumbschen Kraftgesetzes zu tun hat. Darum soll es aber hier primär auch nicht gehen. Mich interessiert primär der Sachverhalt mit der potentiellen Energie.

Schonmal großen Dank in Vorraus an alle Antworten und Mühen!! :)

Mit freundlichsten Grüßen JK

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Welcher Alternativen gibt es neben der Dimensionsrechnung?

1D ist ja Linie

2D Raum

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Laut Einheitlicher Feldtheorie soll das mit den Dimensionen geistiger Dünschiss sein, da wir in einer 3 Dimensionalen Welt leben und man keine 20 Dimensionen braucht um die Einheitliche Feldtheorie zu beschreiben sondern es geht auch mit und eigentlich NUR mit energetischen Feldern

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magnetisches Feld

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Da das Universum platonische Körper anstrebt, aber diese niemals erreichen wird ist es non euklidisch und somit ewig pulsierend

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