大学1回生です.
厚さ2dの無限に広い平板内に体積密度ρの電荷が一様に分布して おり,その一方の面上に面密度δの電荷が一様に分布している. この時生じる電場を求めよ. という問題なのですが,ガウスの法則を使って解くよう言われましたが よくわかりません.教えてください.お願いします.
ポンさん,初めまして.
電場についてガウスの発散法則(微分形,積分形)を使うときに,電荷分布の対称性を考慮しないと解けないとおもいます.
物理のばあい,ある法則(この場合,ガウスの法則)を使うからといって,他の法則,例えば,電荷に関するクーロンの法則を適用して悪い事はありません.
特に,無限平面に電荷が均一に分布していると,大変に電場分布も単純になります.簡単に考えただけでも,平板に平行に動くだけでも何も変わりませんね.
そこで,平板に平行な面で,xy座標を考えて,そのxy面に垂直なz軸を考えます.この座標軸の原点Aからxy平面で半径Rの円を考え,その任意の一点P1と対称点のP2にある電荷がz軸上の任意点,Qに作る電場を考えると,z軸成分だけで,x軸,y軸の成分は無い事が判ります.
#図を書けば簡単に判りますね.
とすると,ガウスの積分法則を,円筒型の領域として,その軸がz軸に平行となるようにするとどうなるのでしょうか?