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ich hoffe man kann mir hier helfenBild Mathematik

Mein Ansatz war jetzt das ich Q durch Φ *ε0 ersetzte und die Formel für das Elektrische Feld nach Φ umstelle und dann wieder ε0 multipliziere. Das ganze mit dem Radius von 0,035m. So bin ich auf Q= 4,087*10-10 gekommen. Allerdings habe ich das Gefühl dass das zu einfach war und falsch ist. Könnte mir hier jemand helfen ?

Vielen Dank

von

Ergänze noch die fehlenden Angaben - mit dem liebevoll abfotografierten Bild lässt sich nichts konkretes berechnen.

Mehr Infos sind da leider nicht gegeben :/ Das wäre mein Ansatz gewesen :Bild Mathematik

1 Antwort

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Bei der Aufgabe soll man offensichtlich annehmen, dass die Roehre unendlich lang ist, denn erstens ist keine Laenge gegeben und zweitens koennte man das auch sonst mit der Radialkomponente des E-Vektors alleine gar nicht rechnen. Als Ergebnis sollte man dann eine lineare Ladungsdichte für den Draht (\(\lambda_1\)) und eine für die aeussere Huelle (\(\lambda_2\)) angeben. Ausserdem sieht man, dass der Draht positiv geladen sein muss und die Huelle negativ.

Als Huellflaechen für den Gaußschen Satz bieten sich Zylinder \(Z\) mit dem Draht als Mittelachse an, sagen wir mit Radius \(r\) und Laenge \(\ell\). Fuer \(r>3,5\) ergibt das dann mit \(Q_{\text{in}}=(\lambda_1+\lambda_2)\ell\) $$4\pi k_0Q_{\text{in}}=\oint_{\partial Z}\vec{E}\cdot d\vec{A}=2\pi r\ell E$$ oder $$E=\frac{2k_0(\lambda_1+\lambda_2)}{r}.$$ Eine aehnliche Rechnung ergibt für \(0<r<3,5\) $$E=\frac{2k_0\lambda_1}{r}.$$ Nun musst Du bloss noch \(\lambda_1\) und \(\lambda_2\) so waehlen, dass es zum Diagramm passt.

von

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