Klausur F06 1. termin 2a)

[Teamo]

peinlich peinlich, aber ich hab schon bei der a) ne Hürde

also, ich hab Probleme mit dem sigma.

Ist das nich eigentlich ne Differenz der el. Flussdichte?
Wenn ja: warum kann ich davon ausgehen dass im Außenraum keine ist ( Kugel íst ja nicht geerdet)
und dann müsste das doch eigentlich -D2n sein, oder? weil das D was ich ausgerechnet habe doch in Richtung der Fläche zeigt.

Also wie gesagt, komm hier nicht weiter.

Vielen Dank schon mal für eure Hilfe, ohne die wär ich auch echt aufgeschmissen .... oder sagen wir noch aufgeschmissener

[meyma]

So ganz kann ich das auch nicht auflösen, mit dem Vorzeichen stehe ich auch auf dem Schlauch. Es widerspricht der Formel, die ich sonst immer benutze. Wenn jemand in der Sprechstunde ist würde ich das mal anspreche.

Außen ist meiner Ansicht nach kein D-Feld, weil insgesamt keine Nettoladung enthalten ist. Örtlich gibt es diese zwar, aber das sollte sich alles wieder aufheben. Es ist ja kein Dipol und keine Ladung enthalten.

[Teamo]

Hey vielen Dank für die schnelle Antwort

Du sagtest dass wir außen kein Feld haben.
Aber:
Wenn auf der Oberfläche der Kugel eine Flächenladung influenzieren, dann erzeugt die doch wiederum ein Feld (solang die Kugel nicht geerdet ist).
Oder seh ich was falsch?

Wenn ich wieder die Gauß Hülle anwende ( ja, ich lerne dazu ) dann komm ich doch auf ne eingeschlossene ladung von sigma e* Kugeloberfläche und damit ja auch auf ein reultierendes el. Flussdichtefeld.

Allerdings muss ich dazu sagen: Die ganze Aufgabe ist scheiße !!!
Bei b) bin ich auch schon wieder überfordert ^^ was meinen die mit dem kreiumfang, wie kommen die darauf und was wollen die damit?

Jedenfalls pack ich das Ding erst mal bei Seite, da frustriert einfach viel zu sehr.

[shy]

Also bei der a) wollen die die Flächenladungsdichte auf der inneren, kleinen Kugel! die den Radius Ri hat.
Deswegen passt das schon mit dem Dn. Prinzipiell stimmt es schon das die Oberflächenladung an ner Grenzschicht die Differenz aus Dn_oben - Dn_unten ist.. bzw hier Dn_außen - Dn_innen,aber hier ist Dn_innen = 0.. wir haben kein E_Feld in der ideal leitenden Kugel, also kein D-Feld... und die Rictung vom Dn_außen stimmt auch, da sie von der Oberfläche der kleinen Kugel wegzeigt, in den Hohlraum der großen Kugel rein

und bei der b) wollen die ja die Flächenstromdichte.. das mit dem Flächenstrom ist ja sone sache... Das ist von den Einheiten I/m also praktisch ein Strom pro Breite (der Fläche auf der er fliesst)... Strom pro Fläche ist dann eine Dimension höher sozusagen Strom pro Fläche was unsere ganz normale Stromdichte ist...
hier muss man sich halt überlegen das der Strom von der kleinen Kugel durch das leitfähige Material auf die Aussenhülle der großen Kugel fliesst und von da in e_theta Richtung wieder runter um den Stromkreis zu schliessen. Das heisst er fließt senkrecht über die "Breitengrade" dieser Kugel... Die Breitengrade sind ja einfach Kreise. Umfang eines Kreises sind 2pi*radius wobei hier der Radius in Abhängigkeit von theta = Ra*sin(theta) ist, deswegen 2pi*Ra*sin(theta).

[Dada1909]

Ich dachte bei der Flächenstromdichte muss der Strom in die JA Richtung zeigen, also in diesem Fall in e_theta Richtung. Oder irre ich mich da? (Kann gut sein!) Seid ihr euch sicher, dass es der Strom durch die "Breitengrade" ist?

Und ich hab noch eine Frage zu 3a): Wie komm ich auf das Ergebnis? Normalerweise lautet die Formel für einen Linienleiter in der z-Achse:

H= I / 2 pi rho

Hier haben wir einen Linienleiter parallel zur z-Achse, schauen uns aber einen Aufpunkt in 0/0 an. Sollen nun kartesische Koordinaten nehmen. Warum ersetzt man das rho dann nicht einfach durch x ?

H = I / 2 pi x ?

[Atti1987]

zu der 3a: Dein Aufpunkt ist zwar 0,0 aber dein Quellpunkt ist doch xQ, yQ, da kann man ja nicht rho mit x gleichsetzen...rho ist weiterhin wurzel aus xQ^2+yQ^2

[shy]

ja ich bin mal so dreist und zitier mich selbst:

auf die Aussenhülle der großen Kugel fliesst und von da in e_theta Richtung wieder runter

aber in e_theta Richtung bedeutet ja das er über die Breitengrade fliesst, also senkrecht dazu.

Und zu der 3: das geht hier nicht, weil der Strom ja noch in y-Richtung um Yq verschoben ist... rho durch x ersetzen geht nur wenn uns ein Aufpunkt interessiert der in der gleichen Ebene liegt wie der Linienstrom. Hier wäre das zb ein Aufpunkt der bei ( Xa ; Ya=Yq) läge.

jo atti war schneller

[Dada1909]

Okay ich verstehe warum ich rho durch Wurzel xQ² + yQ² ersetzen muss.

Aber noch versteh ich die große Klammer nicht. Ist das der "Ersatz" für e_rho? Wie kommt man dadrauf?

Gute Nacht

[shy]

fast, das ist der ersatz für minus! e_phi könnte man so sagen...
wenn du dir vorstellst, dass du den Linienstrom und die Z-Achse mal vertauschst bzw den Linienstrom und den Aufpunkt und jetzt das Magnetfeld im Aufpunkt angeben sollst [ der Linienstrom würde ja jetzt bei x=0 ; y=0, also in der Z-Achse liegen und der Aufpunkt bei Xq ; Yq ] dann hättest du vom Betrag natürlich genaudasselbe Feld nur in +e_phi Richtung. Rechtsschraubensinn gemäß. so jetzt ist es aber so das in der tatsächlich vorliegenden Anrdnung dein H-Vektor im Aufpunkt, nämlich dem Ursprung genau in die entgegengesetze Richtung zeigt, also vom Ursprung in den 4. Quadranten..
Das ist also die -e_phi Richtung.
Weiß das ist irgendwie ne krüppelige Vorstellung aber konnte es mir bis jetzt auch nicht anders veranschaulichen:D
Jedenfalls, wenn man das hat, nimmt man nur noch -e_phi Vektor aus der Formelsammlung und man bekommt das was da steht.

[Teamo]

Das seh ich in einer klausur natürlich auch direkt auf den ersten Blick

Ich hab eigentlich bloß noch auf Sprüche vom Prof. Noll gewartet wie:

" Das Niveau ist schon so tief, tiefer gehts nicht" - so alá Prof. Feld Manier

Aber danke für deine Antworten zu der 2 Shy, war echt anschaulich, habs komplett verstanden