$$ \renewcommand{\vec}[1]{\mathbf{#1}} \newcommand{\nhat}{\mathbf{\hat{n}}} \newcommand{\x}{\mathbf{\hat{x}}} \newcommand{\z}{\mathbf{\hat{z}}} \newcommand{\rhat}{\mathbf{\hat{r}}} \newcommand{\phihat}{\boldsymbol{\hat{\phi}}} \renewcommand{\d}{\mathrm{d}} $$

 

 

 

Oppgave

Avansert oppgave: Symmetri og superposisjon

Anta at du har en halvkule med radius \( a \) med en uniformt fordelt ladning \( Q \). Halvkulen ligger med sentrum i origo og på negativ side av \( xy \)-planet. (Den ligger altså kun der hvor \( z < 0 \)).

a) Tegn systemet.

b) Forklar hvordan du kan bruke symmetri og superposisjon til å finne det elektriske felet \( E_x(x) \) langs \( x \)-aksen for \( x>a \) og finn feltet.

Answer.

\( E_x(x) = \frac{Q}{4 \pi \epsilon_0 x^2} \)

c) Kan du bruke det samme argumentet for å finne \( E_y(y) \).

Answer.

Ja, det er ikke noen forskjell på \( x \)- og \( y \)-aksen for dette systemet.

d) Kan du bruke et tilsvarende argument for å finne \( E_z(z) \)?

Answer.

Nei