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導体内の電場はなぜ0?
導体の定義から、導体の内部には電場は存在しない、とあるのですが、いまいちピンと来ません。なぜ、そう言えるんでしょか…? また、ある問題で、ある導体球に正の電荷Qが与えられていて、電荷は球の表面に、対称に分布している。という問題文があり、その回答には、「導体球の表面に電荷Qが分布しているので、半径rの球の内側には電荷はない」と解説があるのですが、言っていることは同じだと思うのですが、これもよく分かりません…。なぜ表面にQ帯電していると、内側には電荷がないのでしょう?何となく負の電荷がありそうな気がするのですが…? とても頭の中で混乱しているのかもしれません。よろしくお願いします。
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こんにちは、いつも勉強させて頂いております。 今回、ふとした疑問が湧き、それが説明できずに悩んでおり、どうか回答頂ければと思います。 帯電した球形の導体があります。その半径はRとします。 総電荷量をQとします。この導体の表面の電位、電場はいくつか、という問題、というか公式ですが、 電位 = k (Q/R) 電場 = k (Q/R^2) で与えられると教わりました。 (ある点電荷Qがつくる、距離Rはなれた点での電位、電場ではありません。あくまで帯電した球体の表面の電位、表面の電場です) なぜ、無限大ではないのでしょうか。 といいますのも、「帯電した導体では電荷は表面に存在する」、はずです。すると、 表面の電位というのは、電荷から距離ゼロ離れた場所の電位、電場であり、クーロン式(上式と同じ)からも、電場、電位は無限大になるのではないでしょうか。無限遠から、この帯電した導体の表面まで点電荷を移動するのに要する仕事、という観点から考えても、その仕事は無限大になると考えます(点電荷を最表面にもってくると、電場が無限大のため、仕事も無限大)。 いかがでしょうか。何か誤解している部分があるかもしれませんが、不躾ながらその点もどうかご指摘頂ければ幸いと思っておりまして、どうぞ宜しくお願い致します。
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ありがとうございます。 >そして、そのガウスの法則の帰結として、「導体の内部には電場は存在しない」という結論が出てきます。 ガウスの法則からですか…。どうやらもう少し調べる必要がありそうです…。