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Potential aus kugelsymmetrischer Ladungsverteilung [gelöst]
 
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Gogoman96x



Anmeldungsdatum: 25.09.2018
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Beitrag Gogoman96x Verfasst am: 12. Mai 2021 21:54    Titel: Potential aus kugelsymmetrischer Ladungsverteilung [gelöst] Antworten mit Zitat

Hallo
Ich habe eine kugelsymmetrische Ladungsverteilung gegeben.
.
Ich würde das Potential gerne berechnen indem ich den Laplace Operator wegintegriere . Hier habe ich die Probleme denn ich weiß nicht ob ich bestimmte Integrale berechnen muss oder unbestimmte und warum.
Mein Ansatz:

und dann das rüberziehen danach nach r aufintegrieren bis man nur noch das phi da stehen hat. Ich zeige mal hier den ersten Schritt bin mir sicher das schon hier der Fehler ist. Wobei ich hier r<R betrachte




Zuletzt bearbeitet von Gogoman96x am 13. Mai 2021 14:53, insgesamt einmal bearbeitet
schnudl
Moderator


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Beitrag schnudl Verfasst am: 13. Mai 2021 08:26    Titel: Antworten mit Zitat

Ich kann dir hier nicht ganz folgen. Was passiert mit der Variablen R, die am Ende bei dir gar nicht mehr vorkommt. Du ignorierst ja die Sprungfunktion.
Du meinst wohl:


Warum schreibst du es nicht gleich so, das ist weniger irritierend?


Dein Ansatz ist außerdem ein kleiner Overkill, da du das ja viel einfacher mit dem Satz von Gauß lösen kannst.

Wenn schon, dann müsstest du die Green'sche Funktion der Laplacegleichung strapazieren und über das Raumgebiet integrieren.



Das ist natürlich nichts anderes, als eine Zerlegung der kontinuierlichen in kleine Punktladungen - es kommt auf das gleiche raus, bzw. ist auch das selbe.

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Myon



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Beiträge: 5836

Beitrag Myon Verfasst am: 13. Mai 2021 08:41    Titel: Antworten mit Zitat

Integriert werden soll ja bis r, der 1. Schritt für müsste also wahrscheinlich so aussehen:



Dann durch r^2 dividieren und nochmals integrieren.
Die Konstante muss hier aber gleich 0 sein, damit man auf das richtige Potential kommt. Wäre die Konstante ungleich null, ergäbe sich ein Term , was dem Potential einer Punktladung beim Ursprung entspricht, und eine solche ist nicht vorhanden. Die 2. Integrationskonstante ergibt sich aus der Stetigkeit des Potentials bei R und der Festlegung von für r gegen unendlich.
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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Beitrag schnudl Verfasst am: 13. Mai 2021 09:36    Titel: Antworten mit Zitat

Myon hat Folgendes geschrieben:
Dann durch r^2 dividieren und nochmals integrieren.


Jetzt verstehe ich erst die Frage...LOL Hammer

Eigentlich ist da ja alles OK, bis auf die Integrationskonstante in der Klammer, die eigentlich besser außerhalb stehen sollte.

Das Ergebnis für r<R ist das selbe, welches man auch durch den Gauß'schen Satz bekommt:





und daraus


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Gogoman96x



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Beitrag Gogoman96x Verfasst am: 13. Mai 2021 14:53    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen Dank smile . Müsste es jetzt hinkriegen
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