Coulombsches Gesatz mit Spannung statt Ladung

Question

Aufgabe:

Hallo, ich hab ein Problem mit dem Coulombschen Gesetz, weil diesmal keine Ladungen gegeben sind, sondern die Spannung von 1 kV zwischen den Metallkugeln, welche auch noch einen bestimmten Durchmesser haben (2 cm bzw. 1 cm). Ich benötige die Formel und den Zusammenhang Spannung - Ladung

Problem/Ansatz:

kein Ansatz gefunden, keine Formel im Netz zu finden

Comments

Wie lautet die genaue Aufgabe?

Answer 1

Hallo,

es gibt eine Formel, die den Zusammenhang zwischen elektrischer Spannung (U), elektrischer Ladung (Q) und elektrischer Kapazität (C) beschreibt, nämlich: U = Q / C.

Für einen Kugelkondensator mit den Radien r₁ und r₂ gilt z.B.:

U₁₂ = Q / (4 * π * ε) * (1/r₁ - 1/r₂) = Q / (4 * π * ε) * ((r₂ - r₁) / r₂ * r₁),

so dass man z.B. das Potential einer einzelnen leitenden Kugel mit dem Radius r₁ erhält, indem man r₂ gegen unendlich gehen läßt:

Φ = U = Q / (4 * π * ε) * (1/r₁ - 1/r₂) = (Q / (4 * π * ε)) * 1 / r₁ für r₂ → ∞

Comments

Hallo Enano,

vielen Dank! Wenn ich das richtig verstehe, muss ich also die Ladung jeder der beiden Kugeln einzeln berechnen, damit ich 2 Ladungen habe. Dann die 2 Ladungen Q1 und Q2 in die Coloumbsche Formel einsetzen und die Kraft zwischen den Kugeln ausrechnen. Dabei ist es sicherlich egal, ob eine Kugel positiv, die andere negativ geladen ist, oder? Einmal ziehen sie sich an, bei gleichen Ladungen stoßen sie sich ab, betragsmäßig die gleiche Kraft

Gruß Tino

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Hallo Tino,

komme doch mal willyenglands Bitte nach und lasse uns den ungekürzten Original-Aufgabentext lesen.

Gruß Enano

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Hallo, hier der genaue Wortlaut der Aufgabe:

"Zwei Kugeln (mit dem Radius R1 = 1,0 cm und R2 = 0,5 cm) haben den Mittelpunktabstand 10 cm und sind auf je 1 kV aufgeladen. Berechnen Sie die zwischen den beiden Kugeln wirkende Kraft"

Wie gesagt, alles unter der Überschrift Coulombsches Gesetz, wo ja 2 Ladungen in der Formel benötigt werden.

Gruß Tino

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Ich würde so vorgehen, wie du es zuvor beschrieben hattest.