23.10
Stellen Sie sich einen metallischen Erdungsdraht vor, der auf der Spitze eines Strommastes platziert ist. Wenn sich eine elektrostatisch aufgeladene Wolke über diesem Sendemast abzeichnet, entwickeln die metallischen Drähte eine induzierte Oberflächenladung.
Das elektrostatische Gleichgewicht des Leiters sorgt dafür, dass das elektrische Feld außerhalb des Leiters senkrecht zu seiner Oberfläche steht, während es innerhalb des Leiters verschwindet.
Das elektrische Feld auf der Oberfläche dieses Leiters kann berechnet werden, indem man eine infinitesimale zylindrische Gaußsche Oberfläche durch den Leiter annimmt.
Entlang der gekrümmten Oberfläche ist der Fluss Null, während der Fluss am flachen Ende gleich dem elektrischen Feld mal der Fläche ist.
Unter der Annahme, dass die Oberflächenladungsdichte konstant ist, ist die Gesamtladung, die von der flachen Gaußschen Oberfläche eingeschlossen wird, gleich der Oberflächenladungsdichte multipliziert mit der Oberfläche.
Bei Anwendung des Gaußschen Gesetzes entspricht der Gesamtfluss der eingeschlossenen Ladung dividiert durch die Permittivität des Vakuums.
Wenn man die Terme neu anordnet, erhält man die Größe des elektrischen Feldes an der
Betrachten Sie einen Leiter im elektrostatischen Gleichgewicht. Das Nettoelektrische Feld innerhalb eines Leiters verschwindet und zusätzliche Ladunge…
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