Sähkökenttä johdepintojen läheisyydessäKun
pistevaraus tuodaan metallipinnan läheisyyteen,
sen säteittäinen kenttä häiriytyy. Reunaehto
on, että johdepinnalla sähkökentän
tangenttikomponentti on nolla (kenttä tulee siis
kohtisuoraan metallipintaa vasten).
Metallipintojen yhteydessä kenttäongelman voi
ratkaista kuvalähdeperiaatteella: metallitaso
poistetaan ja se korvataan peilikuvapisteessä
olevalla vastakkaismerkkisellä varauksella.
Tämän jälkeen kokonaiskenttä voidaan laskea
vapaan tilan ja useamman varauksen ongelmana
Coulombin laista.
Jos tilanteessa on kaksi kohtisuorasti
leikkaavaa metallitasoa, täytyy reunaehtojen
toteuttamiseksi ottaa kolme kuvavarausta (kaksi
vastakkaismerkkistä ja yksi samanmerkkinen).
Ympyräpoikkipintaisen johdesylinterin
tapauksessa pitää vastakkaismerkkinen
kuvavaraus sijoittaa ns. Kelvinin
inversiopisteeseen, samoin kuin johdepallon
tapauksessa (huomaa, että sylinterin tapauksessa
(2-dimensioinen ongelma) ovat varaukset
viivavarauksia ja pallon tapauksessa
(3-dimensioinen ongelma) pistevarauksia).
Kuvavarauksen amplitudikin on erilainen näissä
kahdessa tilanteessa.
Oheisessa demonstraatiossa voit tarttua
pistevaraukseen ja siirtää sitä. Hiiren
oikealla näppäimellä voit pudottaa uusia
testivarauksia mielivaltaisesta pisteestä.
|