Ladungen in einer Blackbox

Physik Maxi · Anmeldungsdatum: 28.10.2022 Beiträge: 4

Meine Frage:
Hallo liebe Community,
ich bin gerade dabei, mich ein bisschen ein bisschen im Thema Ladungen/Blackbox umzuschauen. Dabei bin ich auf folgende Aufgabe gestoßen:

Auf der y-Achse befinden sich die beiden ortsfesten Ladungen Q1 und Q2 an den Positionen y1= -b und y2 = +b.
Die Ladungen sind in einer undurchsichtigen, nicht elektrisch leitfähigen, Blackbox eingeschlossen.
Eine positive Probeladung q kann auf der y-Achse im Bereich y >= 2b frei bewegt werden.
a) Erklären Sie, wie Sie mit Hilfe der Probeladung herausfinden können, ob sich im Inneren der Box ungleichnamige Ladungen Q1 = -Q und Q2 = +Q oder gleichnamige Ladungen Q1 = Q2 = +Q befinden.

Gehen Sie nachfolgend davon aus, dass sich im Inneren der Blackbox ungleichnamige Ladungen befinden mit Q = 1 nC und b = 1 cm.
b) Berechnen Sie die Beschleunigung auf ein Proton im Abstand y = 10b und begründen Sie, ob sich das Proton
gleichmäßig beschleunigt entlang der y-Achse bewegt.

Vielen Dank im Voraus

Meine Ideen:
Über jegliche Hilfe, bzw. auch nur Ansätze würde ich mich sehr freuen. Ich würde die Aufgabe gerne verstehen, da ich aktuell mich in diesem Themengebiet rumschlage.

willyengland · Anmeldungsdatum: 01.05.2016 Beiträge: 869

Es wäre gut, wenn du dir deine Nachricht noch mal durchlesen würdest, damit nicht die ganzen Fragezeichen im Text erscheinen.

Wie ist das zu verstehen?
Die Ladungen sind in einer Blackbox und wo ist die Probeladung? Außen?

s.a.
https://matheplanet.de/matheplanet/nuke/html/viewtopic.php?topic=260352&post_id=1890773

Physik Maxi · Anmeldungsdatum: 28.10.2022 Beiträge: 4

Hallo,
die Fragezeichen habe ich nun entfernt. Auf meinem PC hatte ich dieses Problem erst gar nicht, wodurch ich es auch nicht ändern konnte. Habe es mir dann aber mal auf meinem Handy angeschaut und da ist diese Phänomen auch aufgetreten.

Ja die zwei Ladungen befinden sich in der Blackbox. Ich habe Aufgabe a) und b) bereits gelöst. Trotzdem vielen Dank für deine Mühe.

bei c) bin ich bisher jedoch auf noch keinen Schluss gekommen.
Wenn du/ihr dazu also Ideen hättet, wäre ich darüber sehr dankbar.

Ich habe die Aufgabe mal als Bild angehangen.

Vielen Dank

Nils Hoppenstedt · Anmeldungsdatum: 08.01.2020 Beiträge: 2143

Bei a) könnte man mit der Probeladung untersuchen, mit welcher Potenz zum Abstand zur Blackbox das elektrische Feld im Fernfeld abfällt. Für die beiden Fälle ergeben sich unterschiedliche Abhängigkeiten.

Bei c) einfach integrieren:

Viele Grüße,
Nils

Physik Maxi · Anmeldungsdatum: 28.10.2022 Beiträge: 4

Vielen Dank. Ich würde mich einfach nochmal melden, falls weitere Fragen auftreten.
Ihr habt sehr geholfen