Die Abbildung zeigt einen in z-Richtung unendlich langen Linienleiter 1 auf der -Achse, der vom Strom durchflossen wird. Daneben befindet sich in der Ebene im Abstand a von der z-Achse eine rechteckige Leiterschleife 2 aus Kupfer mit dem ohmschen Gesamtwiderstand . Die Anordnung befindet sich im Vakuum.

a) Geben Sie die vom unendlich langen Linienleiter 1 erzeugte magnetische Feldstärke und die magnetische Flussdichte in Zylinderkoordinaten an.

b) Bestimmen Sie den magnetischen Fluss durch die rechteckige Leiterschleife 2 in Abhängigkeit der geometrischen Größen sowie des Stromes

c) Berechnen Sie mit den Abmessungen und den Zahlenwert der Gegeninduktivität zwischen den Linienleiter 1 und der Leiterschleife 2 .
Für die nachfolgenden Berechnungen sei die Selbstinduktivität der rechteckigen Leiterschleife 2 bekannt.

d) Ermitteln Sie mithilfe der Beziehung die Maschengleichung der rechteckigen Leiterschleife 2 als Funktion von und für die angegebene Stromrichtung . Zeichnen Sie anschließend ein Ersatznetzwerk, das durch dieses Gleichungssystem beschrieben wird.