質問: 物理学の問題です、教えて下さい
回答: 球殻の電荷分布は下図のように 導体球殻の内表面に:-q 導体球殻の外表面に:q の電荷が一様に分布する。 導体球殻の外表面の電荷密度σは σ=q/(4πb2)............(答) 電荷Qを囲む閉曲面(ガウス面)Sについてガウスの法則は ∮[S]EndS=Q/ε0 下図のように半径rの点線の球面をガウス面にとると図の対称性から En=E であり上式は E・(4πr2)=Q/ε0 E=Q/(4πε0r2)............1 (i) r≧bのときQ=q+(-q)+q=qだから1より E=q/(4πε0r2) V=∫[r→∞]Edr =q/(4πε0)]∫[r→∞dr =[q/(4πε0)][-(1/r)][r→∞] =q/(4πε0r)............2(答) (ii) a≦r