Achtung: Diese Seite verwendet für die Auswertung JavaScript! Sie können die Funktion "Auswertung" nicht nutzen, da bei Ihrem Browser die Ausführung von JavaScript ausgeschaltet ist. (Netscape: Menüzeile >Bearbeiten >Einstellungen >Erweitert >JavaScript aktivieren)
2. Aufgabe (BEST102) * Ein System besteht aus zwei geladenen Teilchen gleicher Masse. Anfangs sind die Teilchen weit voneinander entfernt, die potentielle Energie ist Null, aber ein Teilchen hat eine Geschwindigkeit . Wenn man die Energieabgabe durch elektromagnetische Strahlung vernachlässigt, gilt für die Gesamtenergie des Systems:
3. Aufgabe (BEST103) **
Der Stab trägt einen Ladungsüberschuß Q, der homogen über die Länge verteilt ist. Auf der Stabachse, im Abstand l vom Stabende, liegt der Punkt P (siehe Skizze). Das elektrische Potential im Punkt P hat den Wert multipliziert mit einem Faktor:
4. Aufgabe (BEST104) *** Welches der folgenden elektrischen Felder kann in einem endlichen Raumbereich, der keine Ladungen enthält, vorkommen? (A ist eine Konstante; i, j, k sind die Einheitsvektoren in x-, y- und z-Richtung.)
5. Aufgabe (BEST105) ** Eine gleichmäßig geladene Leiterschleife habe die Form eines Kreises mit Radius b. Betrachten Sie zwei Punkte auf der Mittelachse senkrecht zur Kreisschleife: P1 habe den Abstand b vom Kreismittelpunkt, P2 den Abstand 2b vom Kreismittelpunkt. Das Potential im Unendlichen sei Null, das Potential bei P1 bzw. P2 sei V1 bzw. V2. Wie groß ist V2 in Abhängigkeit von V1?
Welche Arbeit muß aufgewandt werden, um eine Probeladung q von P1 nach P2 zu bringen?
6. Aufgabe (BEST106) **
7. Aufgabe (BEST107) **
8. Aufgabe (BEST108) **
______________
9. Aufgabe (BEST109) ***
10. Aufgabe (BEST110) * Ein kugelförmiger Luftballon mit leitender Oberfläche trägt eine Ladung Q. Er wird bis zur Verdopplung des ursprünglichen Radius R aufgeblasen. Um welchen Faktor ändert sich
b) die elektrische Feldstärke im Abstand r = 4 R vom Mittelpunkt der Kugel?
12. Aufgabe (BEST112) *
13. Aufgabe (BEST113): Feldstärke im Innern eines Ladungsringes **
a) Wie ist das Verhältnis der Ladungen dieser Abschnitte? Welche der Ladungen erzeugt ein stärkeres Feld im Punkt P?
b) Angenommen, das von einer Punktladung erzeugte elektrische Feld ändere sich mit 1/r statt mit 1/r2. Wie groß wäre dann das in P von den Ringabschnitten hervorgerufene elektrische Feld?
c) Wie würden sich die Ergebnisse bei a) und b) ändern, wenn sich P innerhalb einer homogen geladenen Kugelschale befände und s1sowie s2 Flächenelemente wären? ______________
14. Aufgabe (BEST114): Feldlinien (1) * Gegeben sind mehrere Anordnungen von Punktladungen. (Die Rahmen begrenzen nur die Zeichenfläche und sind insbesondere keine metallischen Ränder.) Zeichnen Sie auf einem Blatt Papier von jeder Ladung ausgehend 6 Feldlinien ein (Winkelbereiche glm. verteilt).
15. Aufgabe (BEST115): Feldlinien (2) * Gegeben sind mehrere Anordnungen von Punktladungen. (Die Rahmen begrenzen nur die Zeichenfläche und sind insbesondere keine metallischen Ränder.) Zeichnen Sie (auf einem Blatt Papier) von jeder Ladung ausgehend 6 Feldlinien ein (Winkelbereiche glm. verteilt).
16. Aufgabe (BEST116): Äquipotentiallinien * Gegeben sind mehrere Anordnungen von Punktladungen. (Die Rahmen begrenzen nur die Zeichenfläche und sind insbesondere keine metallischen Ränder.) Zeichnen Sie (auf einem Blatt Papier) in die folgenden Bilder 10 Äquipotentiallinien (vorgeg. Zeichenfläche nutzen).
17. Aufgabe (BEST118) *
18. Aufgabe (BEST119) * Auf der x-Achse eines kartesischen Koordinatensystems befinden sich an den festen Orten x1 und x2 zwei Punktladungen Q1 und Q2, die dem Betrage nach gleich sind. Auf eine längs der x-Achse frei verschiebbare, positive dritte Punktladung Q3 wirkt dann eine Kraft, deren von x abhängige Komponente Fx von den Vorzeichen der beiden ortsfesten Ladungen abhängt. In den unten stehenden Abbildungen ist der Verlauf von Fx(x) für verschiedene Vorzeichen von Q1 und Q2 dargestellt. Man trage in den Abbildungen die jeweiligen Vorzeichen von Q1 und Q2 ein.
19. Aufgabe (BEST120) * Mit welcher Potenz des Abstandes r fällt für die abgebildeten Punktladungskonfigurationen der Betrag der elektrischen Feldstärke in sehr großen Entfernungen ab?
20. Aufgabe (BEST501) ** Ein Dielektrikum mit der relativen Dielektrizitätskonstanten e wird auf einen Leiter mit der Oberflächenladungsdichte s gelegt. Wie groß ist die Dichte der Polarisationsladungen sp auf der Oberfläche des Dielektrikums (Dichte der gebundenen Ladungen)?
21. Aufgabe (BEST502) ** Eine Punktladung von -q Coulomb befindet sich in einer Entfernung d von einer geerdeten Leiterplatte. Die Oberflächenladungsdichte auf der Platte in einer Entfernung D von der Punktladung ist:
22. Aufgabe (BEST503) * An den planparallelen Leitern eines mit Luft gefüllten Plattenkondensators liegt eine konstante Spannung an. Wie ändern sich die gespeicherte Energie W, die dielektrische Verschiebung D, die elektrische Feldstärke E, die Kapazität C, die Ladung Q auf dem Kondensator, die Oberflächenladungsdichte s und die Spannung U, wenn der Raum zwischen den Platten mit einem Dielektrikum mit er = 2 gefüllt wird. Vergleichen Sie die Größen (Index 2 für den Zustand nach der Einführung des Dielektrikum, Index 1 für den Ausgangszustand). (Streufelder vernachlässigen)
23. Aufgabe (BEST504) * An den planparallelen Leitern eines mit Luft gefüllten Plattenkondensators liegt eine Spannung an. Der Kondensator wird von der Spannungsquelle getrennt. Danach wird der Plattenabstand verändert. Wie ändern sich die gespeicherte Energie W, die dielektrische Verschiebung D, die elektrische Feldstärke E, die Kapazität C, die Ladung Q auf dem Kondensator, die Oberflächenladungsdichte s und die Spannung U, wenn der Plattenabstand - bei konstant bleibender Ladung auf den Kondensatorplatten - von d1 auf d2 = 2 d1 erhöht wird? (Streufelder vernachlässigen)
24. Aufgabe (BEST505) *
a) Vier identische Kondensatoren werden zunächst wie in Figur (I) geschaltet, dann wie in Figur (II). In welchem Fall ist die Gesamtkapazität größer (Begründung!).
b) Die Kondensatoren haben jetzt unterschiedliche Kapazitäten. Welche Beziehung zwischen den Kapazitäten muß gelten, damit sich die Gesamtkapazität beim Übergang von Schaltung (I) auf Schaltung (II) nicht ändert? ______________
25. Aufgabe (BEST506) * Ein Kondensator mit parallelen Platten im Vakuum ist mit einer Batterie verbunden. V0 sei die Potentialdifferenz zwischen den Platten, Q0 die Ladung auf der positiven Platte, E0 die elektrische Feldstärke, und D0 die dielektrische Verschiebung. Jetzt wird zuerst das Vakuum zwischen den Platten durch ein Dielektrikum ersetzt und dann der Kondensator von der Batterie abgeklemmt. Die Größen, die dem neuen Zustand des Kondensators entsprechen, werden nachfolgend mit einem tiefergestellten f bezeichnet. Welche der nachfolgenden Aussagen sind richtig?
26. Aufgabe (BEST507): Kondensatorschaltung *
a) Bestimmen Sie die Ersatzkapazität zwischen a und b.
b) Welchen Wert hat die Ersatzkapazität, wenn zwischen a und b ein Kondensator der Kapazität 10 C0 eingesetzt ist?
27. Aufgabe (BEST508) *
_______________
28. Aufgabe (BEST509) * Wie ändert sich das elektrische Feld zweier Punktladungen gleicher Größe, aber entgegengesetzten Vorzeichens, die einen festen Abstand voneinander haben, wenn man senkrecht zu ihrer Verbindungslinie genau in der Mitte eine Metallfolie einbringt? (Foliendicke << Abstand der Ladungen) ______________
29. Aufgabe (BEST510) **