Statisches elektrisches Feld

moritz · Gast

Meine Frage:
Hallo,
ich finde bei folgender Aufgabe keinen Ansatz:

In der Mitte zwischen zwei großen parallelen Metallplatten, die einen Abstand von d=10cm haben, hängt an einem isolierenden Seidenfaden von L = 60 cm Länge eine kleine leitende Kugel der Masse m=1,0 g, radius r= 1,0 cm.Die Kugel trägt eine Ladung von Q=6,7 x 10^-9 C.Beim Anlegen einer Spannung an die Platten wird die Kugel um die strecke s=24.5 mm horizontal ausgelenkt.Bestimmen sie die elektrische Feldstärke zwischen den Platten.

Liebe Grüße Moritz

Meine Ideen:
ich habe mir überlegt die Gravitationskraft mit der elektrischen Kraft gleichzusetzen, doch komme in die Aufgabe einfach nicht rein:(

eva1 · Anmeldungsdatum: 06.10.2010 Beiträge: 532

Fertige eine Skizze an, trage alle Kräfte ein und dann solltest du über ein Kräftegleichgewicht, welches aus Komponenten der Gravitationskraft und elektrischer Kraft besteht.

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Naja, das ist ja eine nicht so schwere Aufgabe.

Bei der Aufgabe geht es um die experimentelle Bestimmung der Feldstärke.

http://lrt.phynet.de/img/phyV_01.png

So, jetzt kennst du doch sicherlich die Gleichung für die Feldkraft, sowie die Gewichtskraft, oder? Schreib sie hier einmal auf, benutze dazu bitte den Formeleditor.

mo4444 · Anmeldungsdatum: 08.01.2011 Beiträge: 2

Also

eva1 · Anmeldungsdatum: 06.10.2010 Beiträge: 532

Du sollst ja E ausrechnen! Also die Kräfte:

So jetzt musst du nur noch bestimmen in welchem Verhältnis sie zueinander sind.

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Das sieht dann so aus:

mo4444 · Anmeldungsdatum: 08.01.2011 Beiträge: 2

ich komm jetzt nicht mehr mit wieso kann die elektrische kraft durch s teilen und die gewichtskraft durch l?

eva1 · Anmeldungsdatum: 06.10.2010 Beiträge: 532

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Das ist nicht falsch! Schau doch mal in die Skizze!

eva1 · Anmeldungsdatum: 06.10.2010 Beiträge: 532

Beachte:

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

@Planck
Doch, theoretisch ist das falsch. Praktisch fällt das nicht ins Gewicht, denn der Kosinus des hier vorliegenden Winkels ist 0,999. Es müsste also statt der Länge l die Projektion von l auf die Vertikale als 0,999*l genommen werden. Sind wir päpstlicher als der Papst? Ich habe allerdings manchmal genau diesen Eindruck, insbesondere, wenn ich solche vom Display des Taschenrechners abgelesene Ziffernfolgen sehe: 1 Stelle vor dem Komma, 9 danach.

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Gut, das hab ich jetzt aufgrund der geringen Abweichung nicht als so wichtig empfunden!

eva1 · Anmeldungsdatum: 06.10.2010 Beiträge: 532

Jo, da der Winkel kleiner als 5° ist, kann die Kleinwinkelnäherung genommen werden. Hierbei gilt in Radiant:

Jubunator · Anmeldungsdatum: 28.11.2021 Beiträge: 1

Zu der Länge des Fadens l muss allerdings noch der Radius r addiert werden.