Elektrizitätslehre

Ladungen & Felder - Oberstufe

Ladungen & Felder - Oberstufe

  • Wie lautet das Gesetz von COULOMB?
  • Wie ist das Feld im Innern eines Plattenkondensators?
  • Wie viel Energie kann ein Kondensator speichern?

Feldüberlagerung

Aufgabe

 

Auf eine positive Probeladung \(q\) im Punkt P wirken zwei Kräfte: aufgrund der positiven Ladung \({Q_1}\) eine Kraft mit \({F_1} = 4{,}0 \cdot {10^{ - 3}}\,{\rm{N}}\) und aufgrund der negativen Ladung \({Q_2}\) eine Kraft mit \({F_2} = 2{,}0 \cdot {10^{ - 3}}\,{\rm{N}}\).

a)Bestimme durch vektorielle Addition der Einzelkräfte die Richtung und den Betrag \(F\) der Gesamtkraft auf die Probeladung \(q\) im Punkt P. (Überlege dir eine Möglichkeit, die Geometrie auf Dein Blatt zu übertragen.)

b)Skizziere die Richtung der elektrischen Feldlinie des durch die Ladungen \({Q_1}\) und \(Q_2\) verursachten elektrischen Feldes im Punkt P.

Lösung

a)Aus einer maßstäblichen Skizze der beiden Kräfte (rot und blau) ergibt sich als Diagonale des Kräfteparallelogramms ungefähr \(F = 3{,}2 \cdot {10^{ - 3}}\,{\rm{N}}\).

b) Die Feldlinie, in der Abbildung rechts grün gezeichnet, verläuft tangential zur Richtung der resultierenden Kraft.