Zwei Metallkugeln: Unterschied zwischen den Versionen
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Version vom 5. November 2007, 07:36 Uhr
Zwei im Vakuum isoliert aufgehängte Metallkugeln (Radius 70 cm und 30 cm) werden auf 5 kV bzw. -3 kV aufgeladen.
- Wie viel Ladung speichert jede der beiden Kugeln?
- Welches Potenzial misst man bei beiden Kugeln, nachdem sie leitend miteinander verbunden worden sind?
- Wie viel Energie ist im elektrischen Feld der beiden Kugeln anfänglich (vor dem Verbinden) gespeichert?
- Wie viel Energie wird beim Ladungsausgleich dissipiert?
Hinweise:
- Die Kapazität einer isoliert aufgehängten Metallkugel, die sich weit genug von andern Objekten entfernt befindet, ist [math]C = 4 \pi \epsilon_0 r[/math].
- ε0 = 8.85 10-12 F/m ist die elektrische Feldkonstante.
- Die elektrisch gespeicherte Energie (Energie im elektrischen Feld der Ladung) kann dem Flüssigkeitsbild entnommen werden und ist gleich "Menge" mal mittlere "Füllhöhe".