4.3 Ein geladener Draht vor einer Ebene aus Metall

Hier wird eine weitere Aufgabe vorgestellt, die mit der Spiegelladungsmethode gelöst werden kann. Dazu benötigt man zunächst das Feld und das Potential des Drahtes ohne die Ebene. Zwei Methoden können zu deren Berechnung eingesetzt werden. Hat man die Feld- und Potentialsituation mit Draht und Ebene im Griff, so kann man die auf der Ebene induzierten Oberflächenladung bestimmen und diskutieren.

Aufgabenstellung

Ein dünner, langer Draht mit der linearen Ladungsdichte verläuft im Abstand parallel zu einer geerdeten, unendlich ausgedehnten Ebene aus Metall (Abb. 0.1).

Abbildung 0.1: Problemstellung

• Bestimme das Potential des Systems Ebene plus Draht auf der Seite des Drahtes.
• Berechne die Verteilung der auf der Ebene induzierten Oberflächenladung.
• Diskutiere diese Verteilung. Beantworte z.B. die Frage: In welchem Bereich befindet sich eine Hälfte der (unendlich großen !) Gesamtladung?

Fragen zur schrittweisen Gewinnung der Lösung

Lösung

Aufruf der Lösung

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