Aufgabe 1:

Übungsaufgaben
Ausgabe 20.04.2016
Abgabe 27.04.2016
Aufgabe 1 (3 Punkte):
In den drei Ecken eines gleichseitigen Dreiecks mit der Kantenlänge 10 m werden zwei positive
und eine negative Punktladung (jeweils |𝑄| = 0,0003 As) fixiert. Berechnen Sie Betrag und
Richtung der Kraft auf eine der positiven Ladungen! Beachten Sie die signifikanten Stellen1!
Aufgabe 2 (4 Punkte):
a) In der Mitte eines Würfels von 1 m Kantenlänge befindet sich eine Punktladung 𝑄. Der
gesamte elektrische Fluss durch die Würfelflächen sei Φ. Nun wird die Würfelfläche in
eine Kugel mit Radius 1 m umgewandelt. Wie groß ist der Fluss durch die Kugelfläche?
b) In der Mitte einer Kugel mit dem Radius 1 m befindet sich eine Punktladung 𝑄. Der
gesamte elektrische Fluss durch die Kugel sei Φ. Nun wird der Radius verdoppelt. Wie
groß sind die neue Fläche und der Fluss durch sie?
c) In einem Würfel befindet sich eine Punktladung 𝑄 ein einer Ecke. Berechnen Sie den
Fluss durch die jeweiligen Würfelflächen mit dem Gauss’schen Satz!
Aufgabe 3 (3 Punkte):
Berechnen Sie mit Hilfe des Gauss’schen Satzes das elektrische Feld innerhalb und außerhalb
einer homogen geladenen, nichtleitenden Kugel und stellen Sie es grafisch dar!
Freiwillige Zusatzaufgaben:
Die nebenstehende Gauss’sche Fläche umschließt zwei von vier Ladungen.
Welche Ladungen tragen zum Fluss im Punkt 𝑃 bei?
Zwei unverschiebbare, gleiche positive Ladungen 𝑄 befinden sich bei y = d auf der y-Achse.
Eine freie, negative Ladung bewegt sich auf der x-Achse. Bei welchen x-Koordinaten hat die
negative Ladung die (a) kleinste und die (b) größte Beschleunigung?
1
Das Ergebnis weist nicht mehr signifikante Stellen auf, als die gegebene Größe mit den wenigsten signifikanten
Stellen. Dazu zählen die aussagekräftigen Ziffern ohne führende Nullen. Endende Nullen gelten als signifikant.

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