[natuurkunde] concentrische bollen

[Dries Vander Linden]

De figuur (zie bestand) toont de sterkte van het elektrische veld als functie van de afstand tot het centrum voor een stel concentrische bollen. Welke van de volgende situaties stelt de figuur mogelijks voor?
 

pr023 509 keer bekeken

 
A. Een positief geladen geleidende bol binnen een ongeladen geleidende bol.
 
B. Een massieve niet-geleidende uniform geladen bol binnen een positief geladen geleidende bol.
 
C. Een positief geladen niet-geleidende dunne bolschil binnen een andere positief geladen niet-geleidende dunne bolschil.
 
D. Een positief geladen niet-geleidende dunne bolschil binnen een positief geladen geleidende bol.
 
E. Géén van bovenstaande situaties stemt overeen met de figuur.
 
Het antwoord zij D moeten zijn, maar ik weet niet waarom...
 
Iemand een uitleg hiervoor?
 
Alvast bedankt!

[EvilBro]

Je kunt bij elke optie beredeneren hoe het veld eruit moet zien. Begin eens bij optie A. Kan deze optie met het gegeven veld?

[aadkr]

ben je bekend met de eerste wet van gauss
zo ja, dan kan andwoord a nooit goed zijn.
dit volgt uit deze wet.

[Dries Vander Linden]

het eerste stukje is het deel binnen de binnenste bolschil (geen lading in een sfeer), het derde stukje is het deel binnen de buitenste sfeer (geen lading in een sfeer), het vierde stukje is het oppervlak + de omgeving buiten de buitenste bol (wel lading: 1/r²-gedrag),
 
maar het tweede stukje van de grafiek begrijp ik niet... Het zou toch maar een 'puntonderbreking' moeten zijn en geen onderbreking over een afstand r?

[Dries Vander Linden]

Je kunt bij elke optie beredeneren hoe het veld eruit moet zien. Begin eens bij optie A. Kan deze optie met het gegeven veld?

 
volgens mij zien de situaties er als volgt uit:
 
[sharedmedia=core:attachments:16143]
 
en dan voldoet D ook niet aan de situatie

[Flisk]

Volgens mij klopt het gewoon niet. Misschien een fout in het boek?
Bij D, de bol is geleidend en  positief geladen. Alle lading bevindt zich aan de het oppervlak van de bol, dit is immers een eigenschap van geleidende matrialen. Wet van Gauss toepassen geeft dan:
Veld van 0 zolang straal kleiner dan die van bol en bolschil.
Elektrisch veld ten gevolge van de bolschil wanneer de straal tussen die van de bolschil en de bol ligt (dus geen bijdrage in het veld van de geleidende bol).
Als de straal groter is dan dan die van de geleidende bol, is er een elektrisch veld als gevolg van de geladen bol én bolschil.
 
Als iemand het niet akkoord is, hoor ik graag waarom, maar antwoord D lijkt mij fout.
Dat zou er zo uitzien:

conc 502 keer bekeken