Aufgabe 1: Feld eines Dipols

Übungsblatt 2
zur Vorlesung Physik II im WiSe 2012/13
(Prof. G. Moortgat-Pick, Prof. F. Grüner, Prof. H.P. Oepen)
Abgabe zu Beginn der Übung am 5./6. November 2012
Aufgabe 1: Feld eines Dipols (*)
Berechnen Sie aus dem Potential eines elektrischen Dipols sein Feld (in FernfeldNäherung). Entnehmen Sie die Formel für das Potential aus der Vorlesung.
Aufgabe 2: Wechselwirkung zwischen Dipole (**)
Zwei elektrische Dipole mit den Dipolmomenten ⃗⃗⃗
𝑝1 und ⃗⃗⃗⃗
𝑝2 befinden sich in einem
Abstand d voneinander. Der Abstand der Dipole sei groß gegen deren Ausdehnung.
Welche potentielle Energie besitzt eine solche Anordnung mit beliebiger Orientierung
der Dipole? Wie ordnen sich die Dipole an, wenn sie frei drehbar sind? Wie groß ist
dann ihre potentielle Energie?
Aufgabe 3: Gesetz von Gauß (*)
Zwei konzentrische Metallzylinder mit den Radien R1 und R2 tragen die elektrische
Ladung pro Länge 𝑄̂ 1 (> 0) und 𝑄̂ 2. Berechnen Sie die elektrische Feldstärke (mit
dem Gesetz von Gauß, Länge >> R1/R2) und das Potential als Funktion des
Abstands r von der Zylinderachse für a) 𝑄̂ 2 = 0, b) 𝑄̂ 2 > 0, c) 𝑄̂ 2 = -𝑄̂ 1 . Skizzieren Sie
die Ergebnisse.
Theorieaufgaben finden Sie auf der Homepage von Frau Prof. Moortgat-Pick.