質問: 無限に長い円筒の側面上に電荷が一様な面密度 半径rの無限に長い円筒の側面上に電荷が一様な面密度σで分布しているとき、ガウスの法則を用いて生じた電場を求めよ。 以下参考書の解説 閉曲面sとして、電荷の分布する円筒と同軸の半径r、長さlの円筒面を選ぶ。sについての電場eの面積分はe2πrl sの内部に含まれる電荷はrrのときσ2πrl よって、ガウスの法則より、e=0(rr) なぜ、sの内部に含まれる電荷はr >rのときσ2πrlなんですか? なぜ、e=σr/εr(r >r)なんですか? 詳しい解説お願いします。
回答: >sの内部に含まれる電荷はr >rのときσ2πrlなんですか? 問題の定義どおりです。 面密度 x 円筒の表面積 = σ x 2πrl >なぜ、e=σr/εr(r >r)なんですか? ガウスの法則から 電場=電荷量/(ε局面sの側面積) = σ x 2πrl/(ε2πrl)=σr/(εr)