6.14
Ein bestimmtes Integral wird imkorrekt, wenn sein Integrand an einem Endpunkt disstetig ist. Das bedeutet, dass die Funktion an diesem Punkt undefiniert oder unendlich ist.
Diese Unstetigkeit tritt üblicherweise auf, wenn die Funktion am Rand eine vertikale Asymptote besitzt.
In solchen Fällen wird die Fläche unter der Kurve gefunden, indem der disstetige Endpunkt durch eine Variable ersetzt und das Integral mittels eines Grenzwerts ausgewertet wird.
Dieses Konzept kann verwendet werden, um die elektrische Potentialdifferenz für ein hypothetisches radiales elektrisches Feld zu berechnen, ausgehend von einem Punkt nahe dem Zentrum und hinausgehend bis zu einer Entfernung R.
Das elektrische Feld wird durch eine Funktion modelliert, die proportional zu eins über die Quadratwurzel von r ist. Diese Funktion nimmt mit der Entfernung ab, wird aber nahe dem Zentrum unendlich.
Dies schafft einen unbeschränkten Bereich nahe dem Ursprung mit einer vertikalen Asymptote am unteren Rand.
Um die Potentialdifferenz vom Zentrum nach außen zu berechnen, wird der untere Grenzwert diskontinuierlich durch einen kleinen positiven Wert t ersetzt. Das Integral wird dann von t nach R eingerichtet und ausgewertet.
Nimmt man den Grenzwert, wenn t sich Null nähert, erfasst man das vollständige Verhalten des elektrischen Feldes.
Dieser Ansatz berechnet die elektrische Potentialdifferenz und löst dabei die Unstetigkeit am Ursprung auf.
Flächenberechnung unter Kurven mit Unstetigkeiten
Ein bestimmtes Integral gilt als uneigentliches Integral, wenn der Integrand an einer der Integratio…
Urheberrecht © 2026 MyJoVE Corporation. Alle Rechte vorbehalten.