Электрическое поле в оболочке

Мое текущее понимание:

  • Электрическое поле внутри металлической оболочки = 0, так как суммарный заряд в ней равен нулю.

  • Электрическое поле внутри проводника =0, но электрическое поле в полости проводника можно рассчитать.

Вопрос, с которым я столкнулся, гласит, что:

Рисунок 3: Сферическая проводящая оболочка с внутренним радиусом a и внешним радиусом b. Точечный заряд q1 расположен в центре полой оболочки. На рисунке 3 центральный точечный заряд равен q1 = +2Q, а суммарный отрицательный заряд -Q находится на сферической проводящей оболочке. Какое из следующих утверждений о величине электрического поля E верно?

а) E равно Q/(4(pi)(эпсилон 0)r^2) для всех r > b.

б) E равно нулю для всех r < b.

Не должны ли они оба быть правдой тогда?

Ответы (1)

Проводник полый. Вы правы, что внутри проводника нет электрического поля , но это не значит, что нет электрического поля в полости. Подойдите к проблеме с этой стороны:

  1. Вы знаете, что внутри проводника не должно быть никакого электрического поля.
  2. Существует обвинение в 2 Вопрос внутри полого проводника.
  3. Чтобы заставить (1) работать с (2), заряды должны пройти через проводник и выйти на поверхность. Определенное количество заряда должно появиться на внутренней поверхности радиусом а . Этот поверхностный заряд должен точно нейтрализовать заряд в середине полости.
  4. Заряды сохраняются. Заряды на внутренней поверхности должны откуда-то браться. Снова посмотрите на (1), они не могут исходить изнутри. Они должны исходить от внешней поверхности. В этой задаче задан заряд снаружи, поэтому мы уже знаем, сколько заряда снаружи.
  5. Для дальнего поля ( р > б ), помните, что с (3) мы точно сократили электрическое поле внутри проводника, поэтому поле внутреннего заряда выходит наружу ( р > б )?

Из этого вы должны сделать вывод, что только один ответ правильный и какой именно.

ОК, так что это должно быть а). Спасибо за объяснение, которое многое прояснило!