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Aufgabe 3:

Das Coulombsche Gesetz besagt, daß das elektrische Feld einer Punktladung vom Abstand abhängt und zwar gemäß 1/r2. Auf der Grundlage dieses Gesetzes kann das Feld von geladenen Objekten berechnet werden. In praktisch allen Fällen folgt daraus, daß das elektrische Feld in der Umgebung solcher Körper ebenfalls von der Entfernung abhängt.

Wird ein gleichförmiger Widerstandsdraht von einem elektrischen Strom durchflossen, so ist das elektrische Feld in seinem Innern, das die Elektronen antreibt, konstant und immer parallel ausgerichtet zur Achse des wie auch immer gekrümmten Drahtes. Dies scheint im Widerspruch zu stehen zu der obigen Aussage, daß das elektrische Feld eines geladenen Körpers vom Abstand abhängt.

 

Welche der folgenden Aussagen halten Sie für richtig oder für plausibel?

 

  • 1) Ich sehe keinen Widerspruch zwischen diesen beiden Fällen. Der eine Fall ist statisch, der andere dynamisch und deshalb kann man sie nicht ohne weiteres vergleichen.
  • 2) Längs des Leiters muß es eine variable Größe geben, die erklärt, warum das Feld konstant und stets parallel zur Leiterachse ausgerichtet ist. Aber über diese Größe kann ich keine Aussage machen.
  • 3) Die Oberfläche des Leiters ist derart unterschiedlich geladen, daß sich das konstante, axiale Feld ergibt.
  • 4) Die Dichte der freien Elektronen, die den Stromfluß darstellen, variiert längs des Leiters und verursacht, daß das Feld konstant und parallel zur
    Leiterachse ausgerichtet ist .

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