… die ich einfach überhaupt nicht verstehe!!! kann mir bitte jemand helfen? Also die Aufgabe lautet : Eine Homogene geladene Kugel habe auf ihrer oberfläche ein Potential von 450V. im radialen Abstand von 20cm von der Oberfläche betrage das Potential 150V. a wie groß ist der radius der kugel? bwie groß ist die Ladung? Vielen dank schonmal
Hallo Anna,
Woran hängt’s denn? Ohne zu wissen, was genau Du nicht verstehst, kann ich Dir nicht helfen. Du sagst, Du verstehst die Aufgabe überhaupt nicht. Sind Begriffe unklar? Welche?
hallo christoph
ich finde dazu einfach keine Formel und ich habe keine Ahnung wie ich da anfangen soll zu rechnen…
hallo christoph
ich finde dazu einfach keine Formel und ich habe keine Ahnung
wie ich da anfangen soll zu rechnen…
Ok, ohne Formel wird’s schwierig… 
Die Formel für die Spannung einer Ladung bzw. geladenen Kugel ist U = Q /(4 pi epsilon_0 R). Jetzt einsetzen: Du hast eine Spannung U1 bei einem (noch) unbekannten Radius R1 und eine Spannung U2 bei einem Radius R2. Die Differenz zwischen R1 und R2 ist aber bekannt. Du hast somit zwei Gleichungen mit zwei Unbekannten…
Hoffe, das hilft Dir weiter!
ahh die formel habe ich glaub ich schon mal gesehen. eine frage habe ich trotzdem noch R2 ist doch auch nicht bekannt weil da steht ja nur, dass von der oberfläche der ein abstand 20cm also heißt das doch das R2 = R1+20cm ist ?
ahh die formel habe ich glaub ich schon mal gesehen. eine
Na siehste!
frage habe ich trotzdem noch R2 ist doch auch nicht bekannt
weil da steht ja nur, dass von der oberfläche der ein abstand
20cm also heißt das doch das R2 = R1+20cm ist ?
Ganz genau. Du kannst also entweder R2 durch R1 oder R1 durch R2 ausdrücken, ganz wie Du willst. Damit bleiben von den ursprünglich drei Unbekannten Q, R1, R2 noch zwei übrig: Q und R1 oder Q und R2, je nachdem, was Dir besser gefällt. Fürs Endergebnis macht das keinen Unterschied. Wenn man sich nicht verrechnet…
ahh gut 
epsilon_0 =1 oder? also die Formel lautet dann 450V*4pi*1= Q( ist die ladung oder?)
epsilon_0 ist die feldkonstante mit 8,8*10^-12
ich bin jetzt soweit gekommen dass ich nach Q aufgelöst habe, aber dann steht bei mir das da (r2+20cm)*4,9*10^-8 As/m =Q
wie komme ich da jetzt weiter?
Hallo Anna,
welche Formeln die zum Thema passen kannst du benutzen? Ich werd dir sicher nicht deine Hausaufgabe lösen, aber ich helf dir dabei wenn du dich selber auch anstrengst. Wenn du nur die Lösung willst melde dich auf einer Hausaufgabenseite an oder frag jemand anderen, danke.
Fabi123
ich habe nur die U=Q/4pi r epsilon_0
U müsste da das Potential/die Spannung sein, Q die Ladung und r der Abstand vom Mittelpunkt. Du kannst ja mal die Formel für die erste Spannung so weit du kannst mit Zahlen befüllen (achte drauf, dass die beiden r nicht das gleiche sind) und für die 2. Spannung auch. Und da die Ladung in beiden Formeln gleich ist kannst du beide nach Q auflösen und gleichsetzen, dann müsstest du nach was gesuchtem auflösen können. Wenns noch Fragen gibt melde dich.
ich habe nur die U=Q/4pi r epsilon_0
cool danke ist schon bisschen spät ich versuch es morgen nochmal:wink:
ich bin jetzt soweit gekommen dass ich nach Q aufgelöst habe,
aber dann steht bei mir das da (r2+20cm)*4,9*10^-8 As/m =Q
wie komme ich da jetzt weiter?
Hm, das ist eine Sackgasse; da ist Dir wohl irgendwo was abhanden gekommen. Wie wäre ich vorgegangen? Ich hätte erstmal aufgeschrieben, was ich weiß:
U1 = 1/(4 pi epsilon_0) Q/R1
U2 = 1/(4 pi epsilon_0) Q/R2
Die Gleichungen „umkehren“:
1/U1 = 4 pi epsilon_0 R1 / Q
1/U2 = 4 pi epsilon_0 R2 / Q = 4 pi epsilon_0 (R1+D) / Q
Die zweite von der ersten abziehen:
1/U2 - 1/U1 = (U1-U2)/(U1*U2) = 4 pi epsilon_0 D / Q
=> Q = 4 pi epsilon_0 D U1 U2 / (U1-U2).
Und mit Q bekommst Du aus einer der ersten Gleichungen R1 raus.
Hoffe, das hilft Dir!
hi
also ich bin jetzt soweit gekommen dass ich die beiden formeln nach Q aufgelöst habe die sehen dann so aus :
Q= U1*4pi*E_0*r1
und das gleiche mit U2 und r2.
dann habe ich sie gleichgesetzt:
U2(r1+20cm)/U1=r1 4pi und E_0 haben sich ja dann rausgekürzt.
jetzt hänge ich aber wieder fest weil was kann ich damit anfangen: 150V(r1+20cm)/450V=r1
ich bin jetzt soweit gekommen dass ich nach Q aufgelöst habe,
aber dann steht bei mir das da (r2+20cm)*4,9*10^-8 As/m =Q
wie komme ich da jetzt weiter?Hm, das ist eine Sackgasse; da ist Dir wohl irgendwo was
abhanden gekommen. Wie wäre ich vorgegangen? Ich hätte erstmal
aufgeschrieben, was ich weiß:U1 = 1/(4 pi epsilon_0) Q/R1
warum den 1/ 4pi e_0 Q/r1??? ich habe da wenn ich nach Q umstelle u1*4pi*e_0*r1=Q
U2 = 1/(4 pi epsilon_0) Q/R2
Die Gleichungen „umkehren“:
1/U1 = 4 pi epsilon_0 R1 / Q
1/U2 = 4 pi epsilon_0 R2 / Q = 4 pi epsilon_0 (R1+D) / Q
Die zweite von der ersten abziehen:
1/U2 - 1/U1 = (U1-U2)/(U1*U2) = 4 pi epsilon_0 D / Q
=> Q = 4 pi epsilon_0 D U1 U2 / (U1-U2).
Und mit Q bekommst Du aus einer der ersten Gleichungen R1
raus.Hoffe, das hilft Dir!
Hallo,
also ein bisschen musst Du schon selbst tun. Aber ich gebe Dir mal einen Tipp:
Mit dem Gauß’sche Gesetz und dem Gradientenpotential kannst Du herleiten, dass für das Potential außerhalb der Kugel gilt:
-
150V = phi(r=R+0,2m) = Q /(4 Pi epsilon0 r)
-
450V = phi® = Q /(4 Pi epsilon0 R)
Jetzt sind noch zwei Gleichungen mit zwei Unbekannten(R und Q) zu lösen…
VG
[…]
warum den 1/ 4pi e_0 Q/r1??? ich habe da wenn ich nach Q
umstelle u1*4pi*e_0*r1=Q
Das ist ja mathematisch richtig. Aber, wie Du selbst bemerkt hast, damit (allein) kommst Du nicht weiter: R1 kennst Du ja noch nicht.
Du hast ja zwei Unbekannte (Q und R1) und brauchst daher zwei Gleichungen, um die beiden Unbekannten zu bestimmen. Und das geht dann am geschicktesten so, wie ich’s Dir vorgerechnet habe. Sicher gibt’s noch zig andere Rechenwege, die auch zum Ziel führen. Aber mit manchen Ansätzen kommt man auch mal nicht weiter.
[…]
ok aber bei deiner rechnung verstehe ich nicht warum da 1/u steht
Tipp 2: teile Gleichung 2 durch Gleichung 1. Dann bekommst du R=0,1m. Setzt du das in eine der Gleichungen ein, erhältst du auch Q…