1.2 Elektrischer Fluss durch eine Kreisfläche
Das Gaußtheorem ist ein nützliches Hilfsmittel zur Charakterisierung von Feldern mit Quellen (und Senken). Es wird hier eingesetzt, um den Fluss von elektrischen Feldern durch eine ebene Kreisfläche zu berechnen. Eine alternative Rechnung zeigt, dass man es auch ein wenig komplizierter machen kann.
Aufgabenstellung
Auf einer Achse, die senkrecht durch das Zentrum einer Kreisfläche mit Radius verläuft, ist in dem Abstand von dem Zentrum eine Punktladung angebracht (Abb. 0.1).

(i)
  Berechne den elektrischen Fluss durch die Kreisfläche
  (a)
    durch geschickte Anwendung des Gaußtheorems und
  (b)
    durch direkte Auswertung des Flussintegrals über die vorgegebene Kreisfläche.
(ii)
  In dem Abstand wird auf der gegenüberliegenden Seite der Kreisfläche eine zweite Punktladung angebracht (Abb. 0.1). Wir groß muss diese Ladung sein, damit der Nettofluss durch die Kreisfläche verschwindet?

  Abbildung 0.1: Das Flussproblem

Fragen zur schrittweisen Gewinnung der Lösung

Lösung

Aufruf der Lösung

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