Das elektrische Feld eines geladenen Leiters

Auf einem dünnen geraden Draht der Länge ist die Ladung gleichmäßig verteilt. Der Draht liegt symmetrisch zur -Achse auf der -Achse in der Ebene .

a) Berechnen Sie die elektrische Feldstärke , die eine infinitesimale Teilladung im Punkt erzeugt (vgl. Abbildung).

b) Berechnen Sie die elektrische Feldstärke , welche die gesamte Ladungsverteilung im Punkt erzeugt.

Hinweis:

Ein Ring mit dem Radius und vemachlässigbar kleinem Querschnitt trägt nach Bild a die (gleichmäßig am Umfang verteilte) Ladung . Ein Punkt hat von diesem Ring den Abstand . Die Permittivitätszahl sei

a) Welche elektrische Feldstärke herrscht im Punkt P?
b) Welches elektrische Potenzial hat der Punkt , wenn als Bezugspunkt ein unendlich weit entfernt liegender Punkt angenommen wird?
c) Bei welchem Wert von ist die im Punkt herrschende Feldstärke am größten?