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agraph graphsize=2.1; ymin=-2.5; height=220; //noaxes(); grid(1,1); xscl=1; strokewidth=2; //arc([-2,2],[-2,-2],1.1) circle([-18/7, 0], 2.07); stroke="white"; strokewidth=4; arc([-2,-2],[-2,2],2.087) stroke="blue"; strokewidth=2; line([-2,2], [5,0]); //gerade([-2,2], [5,0]); line([-2,-2], [5,0]); text([-4.5,1], "H", "above"); stroke="red"; dot([5,0]); text([5,0], "Q1", "above" ); moveM([-3.4,-1.5]); endagraph

Drei gleich große negative Ladungen Q1, Q2, Q3, von denen keine unterteilt werden kann, werden nacheinander im Punkt H auf eine Metallplatte gebracht, welche die gezeichnete Form hat (die Dicke der Metallplatte ist vernachlässigbar klein). Zeichnen Sie ein, wo die drei Ladungen sitzen, nachdem sie sich verteilt haben.

Ladung Q1 wird in H auf die Metallfläche gebracht und sitzt zunächst dort. Sobald Q2 von außen der Metallfläche in H genähert wird, bewegt sich Q1 weg von H in die spitze Ecke, weil sich Q1 und Q2 abstoßen, Q2 festgehalten wird und sich nur Q1 entsprechend den Kraftwirkungen auf sie bewegen kann. Q1 bleibt in der spitzen Ecke sitzen, solange abstoßende Kräfte auf sie wirken. Q2 bewegt sich möglichst weit weg von Q1, also auf Punkt (-4,65|0). Nähert man nun Q3 dem Punkt H von außen, so bewegt sich Q1 nicht, Q2 bewegt sich auf dem runden Rand nach unten, und auf dem schrägen Rand aufsteigend nach rechts, gleichen Abstand zu Q1 und Q2 einhaltend, denn alle Ladungen sind gleich groß. Das Maximum des Abstandes wird erreicht, wenn Q3 ungefähr auf H sitzt. Alle 3 roten Linien sind in jedem Moment gleich lang. Die größte Länge der roten Linie wird dort erreicht, wo die roten kleinen Punkte am höhsten stehen, also ungefähr wenn Q3 in H auf der Metallplatte sitzt. Bei mehreren Ladungen müssen nicht je zwei zueinander den gleichen Abstand haben. Das würde ja bedeuten, dass man auf eine Fläche nicht mehr als 3 Ladungen aufbringen kann. Die 4. Ladung hätte zu mindestens einer der drei anderen einen anderen Abstand. Da die Ladungen einzeln und nacheinander bei H, also asymmetrisch aufgebracht werden, gibt es keinen physikalischen Grund, dass die Endlage der drei Ladungen symmetrisch sein muss. Es gibt auch keinen physikalischen Grund, warum die Ladungen ihre Bewegung beim Übergang vom Halbkreis zur geraden Kante stoppen sollten. Aus zeichentechnischen Gründen stoppt die Simulation am Ende der geraden Kante.