Elektrische Feldstärke und Gewichtskraft gleichsetzen?
Ich habe eine Physikfrage:
Aufgabe lautet:
- Nehmen Sie an, dass jedes Toner-Teilchen eine Masse von 10-12 g hat und im Mittel eine Ladung von Q = - 15 e trägt. Berechnen Sie die erforderliche Feldstärke in der Nähe der Trommeloberfläche unter der Annahme, dass die elektrische Kraft, die auf ein Toner-Partikel wirkt, mindesten doppelt so groß ist wie seine Gewichtskraft, um eine ausreichende Anziehung sicherzustellen
(es geht um einen Drucker, der durch seine negativ geladenen Toner-Partikel drucken kann)
Meine Idee: 2G * (m * m)/ r^2 = *Formel für elektrische Feldstärke* und dies nach r aufzulösen und das r am Ende einzusetzen. Nur rechnet man ja bei der elekt. Feldstärke mit ...|r1 - r2| und bei der Gravitationskraft mit r^2. Daran hänge ich jetzt.
Hat jemand eine Idee, wie man dieses Problem lösen kann bzw. wie man die Aufgabe anders lösen könnte?
Danke für Antworten
2 Antworten
Du sollst die Gewichtskraft nehmen, nicht die Gravitationskraft zwischen Toner-teilchen. Die Gewichtskraft ist die Gravitationskraft von Tonerteilchen zu Erdmittelpunkt unter der Annahme, dass die gesamte Erdmasse auf den Mittelpunkt (rechnerisch) konzentriert werden kann - das geht. Bei dem Erdradius spielt die genaue Position des Tonerteilchens keine Rolle mehr.
Alternativ einfach: Fg = m*g
Die Form der Feldstärke ist auch egal: Also in welchem Abstand sie wie abnimmt... an dem Punkt des Tonerteilchens muss sie einen bestimmten Wert E haben. Dann wirkt auf das Teilchen eine Kraft q*E.
Also: Fg = m*g = Fel = q*E
ach super vielen dank, es ist ja viel leichter, als gedacht!
auch das elektrische feld einer punktladung geht mit r^-2