23.7
Ein fliegendes Flugzeug erhält auf seiner Oberfläche durch die Reibung mit der Luft eine negative Ladung.
Angenommen, diese Ladungen sind gleichmäßig auf seinen Flügeln verteilt, welches elektrische Feld wird erzeugt?
Betrachten Sie einen kleinen Teil des Flügels. Die Ladungsverteilung bleibt bei Drehung um eine Achse senkrecht dazu unverändert. Daher weist die Ladungsverteilung eine planare Symmetrie auf.
Aufgrund der planaren Symmetrie ist das elektrische Feld auf beiden Seiten gleichmäßig und senkrecht zur Oberfläche.
Es wird eine zylindrische Gaußsche Fläche konstruiert, deren Achse senkrecht zur Ebene steht und deren flache Enden gleich weit von ihr entfernt sind.
Der elektrische Fluss über der gekrümmten Oberfläche ist Null. Der Fluss durch die flachen Enden entspricht der Größe des elektrischen Feldes multipliziert mit der Oberfläche.
Der Gesamtfluss ist somit doppelt so groß wie der Flussmittel, der von jeder ebenen Oberfläche erhalten wird.
Nach dem Gaußschen Gesetz ist die eingeschlossene Ladung das Produkt aus der Fläche der flachen Oberfläche und der Oberflächenladungsdichte.
Kombiniert man diese, kann die elektrische Feldstärke ermittelt werden.
Eine planare Symmetrie der Ladungsdichte entsteht, wenn Ladungen gleichmäßig auf einer großen ebenen Fläche verteilt sind. Bei planarer Symmetrie sind…
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