Punkt auf der X-Axe betrachtet und ihn, dann in
890 Elektrizität und Magnetismus.
Es bleibt zu erörtern, ob das Potent. und seine 1. Abgeleitete einen endlichen Werth behält
wenn der Punkt, für welchen das Potent. gebildet ist, sich innerhalb des mit Agens erfüllte
1
Raumes befindet. In diesem Falle wird in der Form I dm der Faktor für einen Theil
e ’ 7
der das Integral bildenden Summenglieder unendlich gross. Da indessen der Zähler dm unendlich
klein bleibt, so kann man über die Beschaffenheit dieses Theils des Integrals von vorn herein
nichts Bestimmtes aussagen; es ist also eine besondere Untersuchung erforderlich.
Es sei A ein Punkt in dem mit Agens erfüllten Raume. Wir denken denselben als Mittelp.
iner Kugelfläche mit dem Radius=1, und den Raum in elementare Pyramiden zerlegt, deren
Spitzen in A liegen. Jede Pyram. schneidet aus der Kugel ein Flächenelem. dm, welches die
Grösse des körperlichen Winkels an der Spitze der Pyram. misst. Der ganze körperliche Winkel
um A ist 4 7r.
in Raumelem. dr kann dargestelit werden als ein element. Theil jener Pyram., weleheı
durch 2 Kugelfl. mit den Radien » und d» abgeschnitten wird; Dasselbe hat also die Grundfl. r?da
lie Höhe d» und es ist: dr r?drdw. Die darin enthaltene Menge Agens ist, wenn no desse
variable Diehtigkeit: dm or?drdo, also nach (4): V [ fordrdw. In dieser Form
J$
verschwinden alle Glieder in der durch das Symbol [ angedeuteten Summirung, für welch
unendlich klein wird und man sieht ohne weiteres, dass das Potent. für einen Punkt innerhall
eines mit Agens erfüllten Raumes einen endlichen Werth behält.
dV d "dm | r_
Aus (3) und (4) folet für die Kompon. X: X - |
0% x € ’
Sind x, y, z die Koordin. des Punktes, in welchem das Potent. gebildet wird, &, n, & diejenige
eines Raumelem. des mit Agens erfüllten Raumes, so ist der Abstand r dieser beiden Punkt
bestimmt durch die Beziehung: »2 7 C folglich:
(® © + y—NnT $
1
0 .
1 = ; Hz \ L/o 7 C & ) } “x &
5 Sn
2 —<)? a ae — sonach: X | — dm. (a)
„3 RE e v3
Setzt man in diesem Ausdruck für X den vorhin entwickelten Werth für dm, so erhält man:
X f 0 -drdo. Rückt der Punkt, für welchen das Potent. gebildet wurde, in den
[394 E
Agens erfüllten Raum, so bleibt doch & E stets », daher bleibt der Integrationsf:
stets endlich.
Analoge Entwickelungen erhält man leicht für die Kraft-
Fig. 330. Kompon. Yund Z. Es er sich sonach, -dass auch die 1. Al
geleitete von V einen bestimmten endlichen Werth behält, wenı
der betrachtete Punkt in den mit Agens erfüllten Raum rückt
Ist das Agens über eine Fläche verbreitet, so führe man die
folgende Transformation aus: Die Flächendichte sei o, welcheı
Werth endlich und stetig variabel ist. Man führe durch einen
Punkt O der belegten Fläche, Fig. 830, eine Normale und
tangirende Ebene, lege in erstere die X-Axe, in letztere die Y-
und Z-Axe, in den Fusspunkt O0 der Normalen also den Nullpunkt
Eine 2. Normale in einem beliebigen andern Punkte der Fläche
bilde mit der X-Axe einen spitzen Winkel auf irgend einer Seite
der Fläche.
Man kann sich jetzt immer ein endlich« Gebiet um deı
Fusspunkt von x abgegrenzt denken, innerhalb dessen sämmtlich«
ee Normalen auf derselben Seite der Fiäche die Linie © spitzwinkli;
schneiden; innerhalb dies Gebiets wird also cos und
Ö
auch endlich und stetige variabel bleiben. Man kann deı
cos &
Bequemlichkeit halber dieses Gebiet so abgegrenzt d«
seine Projektion auf die ZY-Ebene von einem Kreise begrenzt
wird. Wir nennen dieses Gebiet 7), und den Rest der Fläche 7
Denken wir uns jetzt die Einheit aus unendlicher Entfernur
bis in den Punkt O geführt, und bilden das Potent. für 0,
kann man dasselbe in zwei Theile Y, und Vs» zerlegen
welchen V, von Tı, Va von 75 herrührt. Für den Flächenth«
% T, ist © ein äusserer Punkt. Der Werth V5 ist also zweifellos endlich: es
| / also nur noch der Werth V, zu untersuchen,
ke, / 1 h en m A y j
Gy Ein Punkt auf der Fläche 7, habe die Koordin. «a,b, « Man führe i
1 / der YZ-Ebene Polarkoordin. ein, so ist: «a s cos ıb; b s sin ı» und
| % 11 z [ sdsdih
|/ Flächenelem. dS erhält den Werth alsdann erhält man durch Sub-
V COS t
27T
j ö E . Ö S
stitution von dS in Gleiche. (4b v\ | | Isdıb.
Be cos« r
0 0
5 0 ; y 5 {
Der Werth ist ein endlicher, Für s 0. wird ı 0: man kann aber den Bırucl
cos&
{ransformiren, wenn man den Punkt, in welchem das Potent. gebildet wird, zunächst als äus
Fläche hinein rücken lässt, indem ı
0 macht; dann ist: