Betrachtet man den Atomkern von Uran als gleichmäßig geladen?

Betrachten wir den Atomkern des Urans als eine gleichmäßig geladene Kugel. Um das elektrische Feldpotential im Zentrum des Kerns zu bestimmen, verwenden wir die Formel für das elektrische Feldpotential, das von einer Kugel mit Radius R und Ladung Q erzeugt wird:

V = Q / (4πε₀R),

wobei ε₀ die elektrische Konstante ist.

Nehmen wir den Kernradius R=110^-14 m und seine Ladung Q=92e=147*10^-19 C, wir können das elektrische Feldpotential im Zentrum des Kerns berechnen:

V = (14710^-19 Кл) / (4π₀(110^-14 m)).

Der Wert der elektrischen Konstante ε₀ = 8,85*10^-12 F/m, also:

V ≈ 2,26*10^22 V.

Um die Abhängigkeit der elektrischen Feldstärke vom Abstand zum Kernmittelpunkt darzustellen, verwenden wir die Formel für die elektrische Feldstärke im Inneren einer Kugel mit Radius r und Ladung Q:

E = Qr / (4πε₀R^3),

Dabei ist r der Abstand vom Mittelpunkt des Balls.

Wenn wir die Werte des Kernradius R und der Ladung Q ersetzen, erhalten wir:

E = (14710^-19 Кл) * r / (4π₀(110^-14 m)^3).

Das Diagramm der elektrischen Feldstärke in Abhängigkeit vom Abstand zum Zentrum des Kerns ist unten dargestellt:

Es ist zu erkennen, dass die elektrische Feldstärke mit der Entfernung zum Kernzentrum abnimmt. Wenn Sie Fragen zur Lösung haben, kontaktieren Sie mich bitte – ich werde versuchen zu helfen.

Unser digitales Produkt ist eine einzigartige Lösung für ein physikalisches Problem im Zusammenhang mit dem Uran-Atomkern. In unserem Produkt finden Sie eine detaillierte Beschreibung des Prozesses zur Bestimmung des elektrischen Feldpotentials im Zentrum des Kerns sowie eine grafische Darstellung der Abhängigkeit der elektrischen Feldstärke vom Abstand zum Zentrum des Kerns. Alle in der Lösung verwendeten Formeln und Gesetze sind kurz formuliert und für jedes Ausbildungsniveau leicht verständlich. Unser Produkt ist in einem schönen HTML-Format gestaltet, sodass Sie das Material bequem auf jedem Gerät anzeigen und studieren können. All dies macht unser Produkt zu einem unverzichtbaren Helfer im Physikunterricht und bei der Prüfungsvorbereitung.

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Um das Problem zu lösen, betrachteten wir den Atomkern von Uran als eine über das gesamte Volumen gleichmäßig geladene Kugel. Nehmen wir den Kernradius R=110^-14 m und seine Ladung Q=92e=14710^-19 C haben wir die Formel für das elektrische Feldpotential verwendet, das von einer Kugel mit Radius R und Ladung Q erzeugt wird: V = Q / (4πε₀R), wobei ε₀ die elektrische Konstante ist. Durch Einsetzen der Radius- und Ladungswerte erhielten wir das elektrische Feldpotential im Zentrum des Kerns: V ≈ 2,2610^22 V.

Um dann die elektrische Feldstärke gegenüber dem Abstand zum Kernzentrum darzustellen, verwendeten wir die Formel für die elektrische Feldstärke innerhalb einer Kugel mit Radius r und Ladung Q: E = Qr / (4πε₀R^3), wobei r ist der Abstand von der Mitte des Balls. Durch Einsetzen der Werte des Kernradius R und der Ladung Q erhielten wir eine Formel für die elektrische Feldstärke in Abhängigkeit vom Abstand zum Kernzentrum: E = (14710^-19 Кл) * r / (4π₀(110^-14 m)^3). Wir haben in unserem Produkt ein Diagramm erstellt, das zeigt, dass die elektrische Feldstärke mit der Entfernung vom Kernzentrum abnimmt.

Unser Produkt ist in einem schönen HTML-Format gestaltet, sodass Sie das Material bequem auf jedem Gerät anzeigen und studieren können. Alle in der Lösung verwendeten Formeln und Gesetze sind kurz formuliert und für jedes Ausbildungsniveau leicht verständlich. Dies macht unser Produkt zu einem unverzichtbaren Helfer im Physikunterricht und bei der Prüfungsvorbereitung. Wenn Sie Fragen zur Lösung des Problems haben, zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren – wir werden versuchen zu helfen!

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Waren Beschreibung:

Basierend auf Problem 30868 können wir eine Lösung für dieses Problem vorschlagen. Betrachten wir zunächst den Atomkern des Urans als eine gleichmäßig geladene Kugel mit dem Radius R=110^-14 m und Ladung Q=92e=147*10^-19 C, wobei e die Elementarladung ist.

Um das elektrische Feldpotential im Zentrum des Kerns zu bestimmen, verwenden wir die Formel:

V = k * Q / R,

Dabei ist k die Coulomb-Konstante, Q die Ladung des Kerns und R der Radius des Kerns.

Wenn wir die Werte ersetzen, erhalten wir:

V = 8,99 * 10^9 * 147 * 10^-19 / (1 * 10^-14) = 1,32 * 10^19 V.

Somit beträgt das elektrische Feldpotential im Zentrum des Urankerns 1,32 * 10^19 V.

Um die Abhängigkeit der elektrischen Feldstärke vom Abstand zum Kernzentrum darzustellen, verwenden wir die Formel:

E = k * Q / r^2,

Dabei ist k die Coulomb-Konstante, Q die Ladung des Kerns und r der Abstand zum Mittelpunkt des Kerns.

Wenn wir die Werte ersetzen, erhalten wir:

E = 8,99*10^9*147*10^-19/r^2

Zeichnen wir diese Abhängigkeit für Werte von r von 0 bis R auf:

Aus der Grafik sehen wir, dass die elektrische Feldstärke mit der Entfernung vom Kernzentrum abnimmt, was den allgemeinen Vorstellungen über die Feldverteilung im Inneren einer geladenen Kugel entspricht.

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