[natuurkunde] Vraagstuk elektrostatica

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 1

Vraagstuk elektrostatica

Beste, 
 
Ik ben al even bezig dit vraagstuk op te lossen. Het is in feite niet zo moeilijk (denk ik), ik kom helaas niet de juiste oplossing niet uit.
In bijlage de tekening omtrent het vraagstuk. 
 
Vraag: 
Op de zijden en de hoekpunten van een vierkant zijn ladingen aangebracht zoals voorgesteld.
Bereken de elektrische veldsterkte in het centrum van het vierkant (εr = 1).
 
Ik heb dus eerst enkel en alleen naar de 2 ladingen gekeken, op de zijde met een lengte van 20cm.
Dit gaf: (afstand van elke lading tot en met het centrum van het vierkant).
 
\( (s_1)^2 = (0.1)^2 + (0.1)^2 \Leftrightarrow s_1 = 0.1414\)
 
Dit in de formule voor veldsterkte geeft me dan:
\( \vec{E_1} = \frac{10^{-9}}{4\pi\epsilon_0\cdot 0.1414} \cdot \left( \vec{j}\sin (45\deg) +\vec{i}\cos (45\deg) \right)\)
En:
\( \vec{E_2} = \frac{-2 \cdot 10^{-9}}{4\pi\epsilon_0\cdot 0.1414} \cdot \left( \vec{j}\sin (45\deg) +\vec{i}\cos (45\deg) \right)\)
Nu is het zo dat de j-componenten mekaar opheffen. Met andere woorden ik blijf over met alleen de twee i-componenten.
Daarom:
\( \vec{E_{tot}} = \frac{-2 \cdot 10^{-9}}{4\pi\epsilon_0\cdot 0.1414} \cdot \left(\vec{i}\cos (45\deg) \right)+\frac{10^{-9}}{4\pi\epsilon_0\cdot 0.1414} \cdot \left(\vec{i}\cos (45\deg)\right) \)
\( E_{tot} = 44.95 volt per meter \)
Verder heb ik berekent dat, de integraal:
\( E_{\textrm{geleider}} = \frac{q}{4\pi \epsilon_0 \cdot 0.1}\int_{-\frac{\pi}{4}}^{+\frac{\pi}{4}} -\sin\alpha \,\mbox{d}\alpha \)
Nul moet zijn van wegen dat de cosinus van 45 graden en min 45 graden 0 oplevert.

Dus ik zit eigenlijk met enkel
\(E_1\)
en
\(E_2\)
De oplossing (de elektrische veldsterkte in het centrum van het vierkant), moet 1183.76 volt per meter zijn.

Kan iemand mij zeggen waar ik fout zit?
Bijlagen
VraagELI_STATICA_12P8.png
VraagELI_STATICA_12P8.png (131.37 KiB) 439 keer bekeken

Gebruikersavatar
Berichten: 7.463

Re: Vraagstuk elektrostatica

vandervekenronan schreef:Nu is het zo dat de j-componenten mekaar opheffen. Met andere woorden ik blijf over met alleen de twee i-componenten.
Hoe kom je daarop? De twee volstrekt symmetrisch opgestelde ladingen hebben toch een verschillende absolute grootte?
 
Dus ik zit eigenlijk met enkel
\(E_1\)
en
\(E_2\)
 
Het kan - volgens mij - niet zo zijn dat het positief geladen lijnstuk in het centrum van het vierkant geen enkel elektrisch veld teweeg brengt.

 

Reageer