質問: 電磁気学に関する問題についての回答お願いします。 電磁気学の問題になります 真空中に図のような半径a[m]の円柱導体とそれを取り囲む半径c[m]の円柱導体よりなる無限長同軸導体がある。円柱導体の周囲は中心より半径b[m]の範囲まで正の一様な電荷密度ρ[c/m^3]で満たされている。円筒導体は接地されており、厚さは考えなくて良い。中心軸からの距離をr[m]として、次の問いに答えよ。ただし、真空の誘電率をε0とする。 (1)中心軸を垂直に横切る断面において、r>b範囲での電気力線の様子を描け。 (2)中心軸を円筒座標系のz軸にとり、rにおける電界e(r)[v/m]を求めよ。 (3)電界の強さe(r)を縦軸、rを横軸にとり、電界のrに対する変化の様子をグラフに描け。 (4)中心から距離aおよび、bの点における電位va[v]および、vb[v]を求めよ。 (1)については、円柱の上面、底面には電界はなく、放射状に単位ベクトルer方向の電界が出来る感じでいいのでしょうか? (2)は、ガウスの法則の積分系と微分系の2つのやり方でやってみたのですが、2つとも考え方が正しいのかご指摘お願いします。細かいところまで指摘してほしいため、出来るだけ詳細に考え方を書きました。 ・積分系によるやり方 rcの範囲について 円筒導体が接地されていることにより、円柱導体の周りの電荷と等量の負の符号の電荷が分布すると考えたので、円柱状のガウス面を考えてやると、相殺して、外側の電界は、e=0となりました。 ・微分系によるやり方 b
回答: 何か問題を勘違いなさっているようですね。 導体となっているのはr