Betrachtet wird das radialsymmetrische Feld einer positiv geladenen Metallkugel (Q = 1,0·10-7As; R = 1,0 cm).
| a) |
Geben Sie die Beziehung für die Feldstärke E(r) an und skizzieren Sie deren Verlauf in einem r-E(r)-Diagramm im Bereich 0 ≤ r ≤ 14 cm. Dabei ist r die Entfernung eines Punktes vom Mittelpunkt der Kugel. |
| b) |
Wie ändert sich die potentielle Energie (Betrag und Vorzeichen) einer negativen Probeladung q = -1,0·10-10 As, wenn diese von P1 nach P2 gebracht wird? |
| c) |
Welche Potentialdifferenz durchläuft die Probeladung beim Vorgang von Teilaufgabe b? |
| d) |
Dem "unendlich" fernen Punkt (r2 → ∞) wird das Potential 0 V zuordnet. Stellen Sie eine Beziehung für φ(r) und skizzieren Sie in einem r-φ(r)-Diagramm den Verlauf des Potentials im Bereich 0 ≤ r ≤ 14 cm. |
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