Hallo,
ich habe eine Aufgabe, die ich nicht lösen kann:
Eine praktisch unendlich große, ungeladene Metallplatte wirkt auf eine Ladung Q, die sich im Abstand d vor der Platte befindet aufgrund der Influenzwirkung genauso wie eine Ladung -Q (man kann -Q als Spiegelbild der Ladung Q auffassen).
Mit welcher elektrischen Kraft wird eine geladene Pendelkugel, welche die Ladung 1,0*10^-10 C trägt und die sich im Abstand 4,0 cm vor einer vertikalen Metallplatte befindet, von der Platte angezogen?
(Lösung: F=1,4*10^-8 N)
Ich weiß, die Aufgabe ist für die meisten hier megaeinfach, aber ich weiß echt nicht, welche Formel ich anwenden soll, da die Metallplatte ja ungeladen ist und ich somit das Coulomb-Gesetz nicht anwenden kann.
Wäre nett, wenn mir jemand den Rechenweg zeigen könnte.
Tschüss,
Wolfgang Baumeister
H wie Hola.
…
die Metallplatte ja ungeladen ist und ich somit das
Coulomb-Gesetz nicht anwenden kann.
Dem ist nicht so. 
Es gilt: Befindet sich eine Anordnung von Ladungen über der Erdoberfläche oder einer geerdeten/ ungeladenden Platte, MUSS auf die Spiegelungsmethode zurückgegriffen werden.
Du ordnest also eine gleich große Ladung entgegengesetzter Polarität genau so an, daß das Feldbild der ursprünglichen Anordnung nachgebildet wird durch zwei verschiedene Ladungen.
Dann greifst Du Dir den COULOMB sofort bei den Haaren und hackst
|F|Ladung-Platte = 1/(4π ε0) * Qorig * Qersatz * 1/rersatz2
durch.
Qorig = Qersatz = 100 pC
rersatz = 8 cm
ε0 = 8,854 * 10-12 As/Vm
Und siehe da … es paßt.
MfG
Hallo,
vielen Dank für die Antwort. Ich hatte bislang noch nichts von dieser Spiegelungsmethode gehört. Die Lehrer in Physik könnten das ganze Zeug auch mal systematischer durchgehen. Versteh gar nicht, warum so was nicht mal im Lehrplan drin ist, wenn man es für die Aufgaben braucht.
Aber naja…
Trotzdem nochmals vielen Dank!