Feld außerhalb eines Zyl.Kond < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 16:38 Mo 05.09.2011 | | Autor: | nhard |
Hallo liebes Forum,
ich frage mich schon länger, wie man begründet, dass das Feld außerhalb eines Koaxialkabels 0 ist.
Also man hat einen Leiter der koaxial von einem dünnen leitenden Hohlzylinder umgeben ist. Die Leiter haben die Ladung [mm] $Q_1$ [/mm] und [mm] $Q_2$ [/mm] wobei [mm] $Q_1=-Q_2$ [/mm]
Alle Begründungen die ich bisher gefunden habe, argumentieren mit dem Satz von Gauß.
Da die Gesamtladung innerhalb einer Zylinderfläche die das gesamte Kabel umschließt 0 ist, folgt aus dem Satz von Gauß, dass auch das Feld 0 ist.
Aber irgendwie verstehe ich nicht, wie man daraus direkt schließen kann, dass es kein elektrisches Feld gibt.
Wenn ich nur das Feld einer Punktladung habe, und ein beliebige Fläche wähle, in der nicht die Punktladung liegt, so erhalte ich nach dem Satz von Gauß ja auch, dass der Fluss durch die Fläche 0 ist. Also weiß ich, dass innerhalb meines Volumens keine Ladung ist. Aber es gibt dort sehr wohl ein elektrisches Feld.
Also müsste man doch beim Koaxialkabel weiter Argumentieren, oder?
Würde mich auf eine Aufklärung freuen!
lg und vielen Dank
nhard
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Hallo!
Du hast vollkommen recht, daß der Satz von Gauß nicht ausreicht. Vielmehr kommen da noch geometrische Überlegungen hinzu: Das Kabel ist vollkommen radialsymmetrisch, daher müßte ein Feld ebenfalls vollkommen radialsymmetrisch sein. (also exakt vom Kabel weg laufen, oder exakt drauf zu)
Wenn du als Oberfläche für den Gaußschen Satz einen Zylinder um das Kabel nimmst, müßte das Feld überall senkrecht auf dem Zylinder stehen, und wäre vom Betrag überall gleich groß. Nach Gauß ist der Gesamtfluß =0, und da das Feld überall gleich groß ist, muß es auch an jedem einzelnen Punkt =0 sein.
Anders sieht das übrigens bei einem Dipol aus. Denk dir zwei parallele Drähte mit gleich großen, aber unterschiedlich gepolten Ladungen. Der Gaußsche Satz wird dir in der Summe auch 0 liefern, aber dennoch gibt es an jeder Stelle der Oberfläche ein Feld. Das ist mal nach außen gerichtet, mal nach innen, und nimmt beliebige Winkel zur Oberfläche ein.
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