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elektrotechnik_1:aufgabe_5.1.3_mit_rechnung [2021/06/13 14:00] – angelegt tfischerelektrotechnik_1:aufgabe_5.1.3_mit_rechnung [2021/06/13 14:24] (current) – tfischer
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-<panel type="info" title="Aufgabe 5.1.3 Feldlinien"> <WRAP group><WRAP column 2%>{{fa>pencil?32}}</WRAP><WRAP column 92%>+<panel type="info" title="Aufgabe 5.1.3 Kräfte auf Ladungen (Klausuraufgabe, ca 8% einer 60minütigen Klausur, WS2020)"> <WRAP group><WRAP column 2%>{{fa>pencil?32}}</WRAP><WRAP column 92%>
  
 <WRAP right> <WRAP right>
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 </WRAP> </WRAP>
  
-(Klausuraufgabe, ca 8% einer 60minütigen Klausur, WS2020) \\ \\ 
 Gegeben ist eine im Vakuum befindliche Anordnung elektrischer Ladungen (siehe Bild rechts). \\ Gegeben ist eine im Vakuum befindliche Anordnung elektrischer Ladungen (siehe Bild rechts). \\
 Die Ladungen haben folgende Werte: \\ Die Ladungen haben folgende Werte: \\
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 \begin{align*} \begin{align*}
 F_C &= {{{1} \over {4\pi\cdot\varepsilon}} \cdot {{Q_1 \cdot Q_2} \over {r^2}}} \quad && | \text{mit } r=\sqrt{\Delta x^2 + \Delta y^2}  \\ F_C &= {{{1} \over {4\pi\cdot\varepsilon}} \cdot {{Q_1 \cdot Q_2} \over {r^2}}} \quad && | \text{mit } r=\sqrt{\Delta x^2 + \Delta y^2}  \\
-F_C &= {{{1} \over {4\pi\cdot\varepsilon}} \cdot {{Q_1 \cdot Q_2} \over {\Delta x^2 + \Delta y^2}}} \quad && | \text{Zahlenwerte einsetzen, Abstände ablesen: } \Delta x = 5dm, \Delta y = 2dm  \\+F_C &= {{{1} \over {4\pi\cdot\varepsilon}} \cdot {{Q_1 \cdot Q_2} \over {\Delta x^2 + \Delta y^2}}} \quad && | \text{Zahlenwerte einsetzen, Abstände ablesen: } \Delta x = 5dm, \Delta y = 3dm  \\
 F_C &= {{{1} \over {4\pi\cdot 8,854\cdot 10^{-12}  F/m}} \cdot {{7 \cdot 10^{-6} C \cdot 5 \cdot 10^{-6} C} \over { (0,5m)^2 + (0,2m)^2}}}  F_C &= {{{1} \over {4\pi\cdot 8,854\cdot 10^{-12}  F/m}} \cdot {{7 \cdot 10^{-6} C \cdot 5 \cdot 10^{-6} C} \over { (0,5m)^2 + (0,2m)^2}}} 
 \end{align*} \end{align*}
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 <button size="xs" type="link" collapse="Loesung_5_1_3_1_Endergebnis">{{icon>eye}} Endergebnis</button><collapse id="Loesung_5_1_3_1_Endergebnis" collapsed="true"> <button size="xs" type="link" collapse="Loesung_5_1_3_1_Endergebnis">{{icon>eye}} Endergebnis</button><collapse id="Loesung_5_1_3_1_Endergebnis" collapsed="true">
 \begin{align*} \begin{align*}
- F_C = 1,321 N + |F_C| = 1,084 N -> 1,1 N
 \end{align*} \end{align*}
  \\  \\
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 <button size="xs" type="link" collapse="Loesung_5_1_3_2_Endergebnis">{{icon>eye}} Endergebnis</button><collapse id="Loesung_5_1_3_2_Endergebnis" collapsed="true"> <button size="xs" type="link" collapse="Loesung_5_1_3_2_Endergebnis">{{icon>eye}} Endergebnis</button><collapse id="Loesung_5_1_3_2_Endergebnis" collapsed="true">
-Die Kraft ist anziehend, da beide Ladungen das gleiche Vorzeichen haben. \\ \\ \\+Die Kraft ist abstoßend, da beide Ladungen das gleiche Vorzeichen haben. \\ \\ \\
 </collapse> </collapse>
  
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 \begin{align*} \begin{align*}
 F_C &= E \cdot Q_1 \quad && | \text{Zahlenwerte einsetzen} \\ F_C &= E \cdot Q_1 \quad && | \text{Zahlenwerte einsetzen} \\
-F_C &= 100 \cdot 10^3 V/m \cdot 5 \cdot 10^-6 C+F_C &= 100 \cdot 10^3 V/m \cdot 7 \cdot 10^{-6} C
 \end{align*} \end{align*}
 </collapse> </collapse>
Line 61: Line 60:
 <button size="xs" type="link" collapse="Loesung_5_1_3_3_Endergebnis">{{icon>eye}} Endergebnis</button><collapse id="Loesung_5_1_3_3_Endergebnis" collapsed="true"> <button size="xs" type="link" collapse="Loesung_5_1_3_3_Endergebnis">{{icon>eye}} Endergebnis</button><collapse id="Loesung_5_1_3_3_Endergebnis" collapsed="true">
 \begin{align*} \begin{align*}
- F_C = 2,5 N + |F_C| = 0,7 N 
 \end{align*} \\ \end{align*} \\
 </collapse> </collapse>