Raadsel: elektrische lading

[wnvl1]

Ik geef eerst even een andere oplossing.

Zoals eerder al aangegeven werd, ontstaat er op de linkse plaat een lading -q en rechts een lading q. Het geheel moet neutraal blijven.

Als er op positie 2 een negatieve lading -Q, zal de lading die op de plaat aanwezig is, verdubbelen in waarde, van uit symmetrie. De verticale gestippelde lijn wordt een nulpotentiaallijn.

Om te verrekenen dat de horizontale platen nulpotentiaal hebben, kan er gewerkt worden met gespiegelde ladingen. De fuchsia lijnen stellen de elektrische veldlijnen voor. Uit symmetrie kan je ernaar kijken of de stippellijn ook een geleidende plaat is die ook een lading -2q bevat. Alle veldlijnen vertrekken van een positieve lading en komen terecht op een negatieve lading, dus 2q+2q=Q. Daaruit volgt dat q=Q/4.

[wnvl1]

De lading \(q\) ziet zichzelf (met tegengesteld teken) gespiegeld door de linkerplaat over een hoek van 135°, de resterende 45° is voor de linkerplaat.

Kan je iets duidelijker aangeven wat je waarover of waarrond spiegelt? Bedoel je Q of q?

[Xilvo]

Ik bedoel deze hoeken:

\(Q\) (dat noemde ik steeds \(q\)) ziet zichzelf voor ¾ gespiegeld in de linker plaat, voor ¼ in de rechter.

[Xilvo]

Als er op positie 2 een negatieve lading -Q, ...

Dat moet, neem ik aan (ook gezien de tekening) positie 1 zijn.

[wnvl1]

ja

[wnvl1]

\(Q\) (dat noemde ik steeds \(q\)) ziet zichzelf voor ¾ gespiegeld in de linker plaat, voor ¼ in de rechter.

Dus dan heb je links een lading van -3/4Q en rechts -Q/4. Het geheel van de plaat moet echter neutraal zijn, dus er moet een lading bijgeteld worden van Q, die zich gelijk gaat verdelen in Q/2 links en Q/2 rechts.

-3/4Q+Q/2=-Q/4
-Q/4+Q/2=Q/4

Zo kom je ook tot dezelfde oplossing.