Die elektrische Feldstärke

Mit der Simulation kann die elektrische Feldstärke um zwei Punktladungen, die sich in einer Ebene befinden, untersucht werden. Die Polarität, Position und Stärke der einzelnen Ladungen lassen sich vor der Visualisierung einstellen.
Nach dem Start erscheinen im Raster Pfeile, die jeweils (tangential am Punkt P) die Richtung der Feldstärke visualisieren. Für die Informationen zur Position von P, zum Betrag der Feldstärke im Punkt P und zum Winkel der Feldstärke in der Ebene muss das Kontrollkästchen zum Anzeigen der Lösung aktiviert sein.

 

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Aufgaben

  1. Bestimmen Sie für folgende Einstellungen den Betrag der elektrischen Feldstärke und den Winkel der Feldstärke in der Ebene.
    x1=7m; y1=8m; x2=19m; y2=8m; Q1=+20nC; Q2=-20nC; xp=10m; yp=14m
    x1=7m; y1=8m; x2=19m; y2=8m; Q1=+20nC; Q2=+20nC; xp=20m; yp=2m
    x1=9m; y1=4m; x2=20m; y2=12m; Q1=+20nC; Q2=-20nC; xp=15m; yp=9m
    x1=6m; y1=8m; x2=15m; y2=8m; Q1=-20nC; Q2=+80nC; xp=4m; yp=14m
    x1=11m; y1=4m; x2=15m; y2=12m; Q1=-40nC; Q2=-20nC; xp=19m; yp=6m
  2. Stellen Sie folgende Werte ein.
    x1=7m; y1=8m; x2=19m; y2=8m; Q1=+20nC; Q2=-20nC
    Bestimmen Sie die Position des Punktes auf der Strecke zwischen den Ladungen mit dem kleinsten Betrag der Feldstärke.
    Wiederholen Sie diese Untersuchung für folgende Einstellungen.
    x1=7m; y1=8m; x2=19m; y2=8m; Q1=+80nC; Q2=-20nC
    Formulieren Sie Ihre Erkenntnis.
  3. Entwickeln Sie Skizzen mit Beschriftung zur Berechnung des Betrags der Feldstärke für folgende Fälle.
    x1=7m; y1=8m; x2=19m; y2=8m; Q1=+20nC; Q2=-20nC; xp=10m; yp=14m
    x1=7m; y1=8m; x2=19m; y2=8m; Q1=-20nC; Q2=-20nC; xp=3m; yp=13m
    x1=7m; y1=8m; x2=19m; y2=8m; Q1=-20nC; Q2=+20nC; xp=23m; yp=13m
    x1=7m; y1=8m; x2=19m; y2=8m; Q1=+20nC; Q2=+20nC; xp=17m; yp=12m
  4. Berechnen Sie den Betrag und die Richtung der elektrischen Feldstärke für folgende Einstellungen.
    x1=7m; y1=8m; x2=19m; y2=8m; Q1=+20nC; Q2=-20nC; xp=11m; yp=11m
    Überprüfen Sie Ihre Ergebnisse durch die Simulation.
  5. Berechnen Sie den Betrag und die Richtung der elektrischen Feldstärke für folgende Einstellungen.
    x1=7m; y1=8m; x2=19m; y2=8m; Q1=+60nC; Q2=+20nC; xp=20m; yp=14m
    Überprüfen Sie Ihre Ergebnisse durch die Simulation.