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Laplace-Operator/Strömungsfeld

Zwischen zwei als idealleitend angenommenen konzentrischen Hohlkugeln aus Metall befindet sich ein Medium mit der Leitfähigkeit .

Wird eine Spannung angelegt, so bildet sich ein kugelsymmetrisches Strömungsfeld aus. Die Feldstörung durch den zufließenden Strom i wird vernachlässigt. Das Strömungsfeld ist

Ist dieses Strömungsfeld frei von Quellen und Wirbeln?

Lösung:

Für quell- und wirbelfreie Felder eines Potentialfeldes gilt

Für das obige Problem ist es sinnvoll, den Laplace-Operator in Kugelkoordinaten zu verwenden

Da der Laplace-Operator Null ergibt, ist das Strömungsfeld in dem obigen Kugelkondensator wirbel- undf quellfrei.
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