könnte hier jemand über meine E-Feld Aufgaben rüberschauen?

Question

Aufgabe: Hallo, könnte jemand hier netterweise rüberschauen, ob ich die aufgabe richtig berechnet habe?

d und e bei der ersten aufgabe verstehe ich nicht ganz.

Gegeben seien zwei Metallkugeln des Durchmessers d = 5 cm.
Sie tragen eine Ladung von Q1 = 3 · 10–8 As bzw. Q2 = 1,5 · 10–9 As.
a) Bestimmen Sie Feldstärke E und Potenzial φ an der Oberfläche der beiden
Kugeln!
b) Berechnen Sie die Kraft Fel, die zwischen den beiden Kugeln wirkt, wenn sie so
aufgestellt werden, dass zwischen ihren Oberflächen eine Distanz von x 2 cm
besteht!
c) Wie groß sind Potenzial φ und Feldstärke E in der Mitte des Zwischenraumes in
Teilaufgabe b)?
d) Welche Arbeit Wel muss aufgewendet werden, um den Abstand in Teilaufgabe b)
auf 1 cm zu verringern?
e) Berechnen Sie die Arbeit Wel, die erforderlich ist, um eine Probeladung
q = –2 · 10–12 As an diesen Punkt zu bringen!

2. Gegeben ist ein Plattenkondensator mit A = 300 cm2
und d = 8 mm. Er sei an eine
Spannung U = 100 V angeschlossen.
a) Berechnen Sie seine Kapazität C !
b) Berechnen Sie die Ladung Q, die er aufnimmt!
c) Wie groß ist die Influenzladung Qinfl auf einem Plattenpaar der Größe
Ap 3 cm2
, das im Feld getrennt wird, wenn
– die Platten senkrecht zum Feld gehalten werden,
– zwischen der Plattenfläche A und dem Vektor der elektrischen Feldstärke ein
Winkel α 30° besteht?
– Der Winkel β zwischen dem Flächenvektor A und der Feldstärke E β 30°
beträgt?
Problem/Ansatz:

Gegeben:
Q1 = 3 * 10-8 Q2 = 1,5 * 10-9  d = 5cm

Gesucht E und Potential Phi
E1 = 1/(4π*e0)*  (3*10^-8)/0,025² = 431,4 kV/m
E2 = 1/(4π*e0)*  (1,5*10^-9)/0,025² = 21,57 kV/m
Φ1 = 1/(4π*e0)*  (3*10^-8)/0,05² = 10,785kV
Φ2 = 1/(4π*e0)*  (1,5*10^-9)/0,05² = 5,292 kV
Fel = 1/(4π*e0)*  (1,5*10^-9)/0,07² =8,25 * 10-5
7/2 = 3,5
E1 = 1/(4π*e0)*  (3*10^-8)/0,035² = 220103,31 V/m
E2 = 1/(4π*e0)*  (1,5*10^-9)/0,035² = 11005,16 V/m
Φ1 = 1/(4π*e0)*  (3*10^-8)/0,035 = 7703,62V
Φ2 = 1/(4π*e0)*  (1,5*10^-9)/0,035 = 385,18V
220103,31 V/m - 11005,16 V/m = 209098,15V/m
7703,62V - 385,18V = 7318,44V
Wel =


2. Gegeben: A 300 cm² d = 8mm, U = 100V
a)  C = e0 * er * 0,03/0,008 = 3,32 * 10-11As/m
b) Q = 100 * 3,32 * 10-11 = = 3,32 * 10-9
c)
-1
Q´ = 3,32 * 10-9 * 3/300 * 1 = 3,32 * 10-11
2-
Q´ = 3,32 * 10-9 * 3/300 * cos(30) = 2,88 * 10-11
3-
Q´ = 3,32 * 10-9 * 3/300 * cos(60) = 1,66 * 10-11

Answer 1

Hallo

zu a) E1,E2 richtig, den Zahlenwert am End habe ich nicht ausgerechnet. Φ1 und Φ2 ist das Ergebnis im vergleich zu E richtig, ich verstehe aber die 0,5^2 im Nenner nicht soll das einfach 0,025 sein? schlecht ist da, dass da keine Einheiten stehen 0,5^2 m hätte ich verstanden. Φ ist negativ wenn wie üblich Φ=0 in oo

b)Fel verste ich deine Formel nicht= der Abstand der ;Mittelpunkte  0,07 ist ok aber warum nur Q2 und F=k*Q1*Q^2/r^2

c) die Potentiale  an der Stelle addieren sich, die Feldstärken, die ja ein  entgegengesetzter Richtung weisen subtrahieren sich, die musst du also jeweils ausrechnen,

d) Integral der Kraft über den 1 cm

2) C Einheit falsch Formel richtig.

der Rest ist ok, wobei die Endzahlen nicht nachgerechnet sin.

Gruß lul