Заряд внутри проводника

Во-первых, закон Гаусса никогда не предсказывает, что не будет$\vec E$внутри проводника тот факт, что$\vec E$является$0$исходит из того, что мы имеем дело с электростатикой. Закон Гаусса предсказывает, что$Q_{inside}$дирижер будет$0$в очень особом состоянии/состоянии, называемом электростатическим.

Что такое электростатика?

Это достигнутое состояние, физическое состояние, при котором ни один заряд никуда не движется.

Используя этот аргумент, чтобы сказать$\vec E=0$в проводнике. Мы рассуждаем следующим образом, мы знаем, что любой проводник по определению имеет что-то, имеющее делокализованные электроны/носители заряда, которые могут свободно течь внутри проводника, по крайней мере. Теперь, если есть$\vec E$внутри проводника мы можем с уверенностью сказать, что заряды должны двигаться. Но мы предполагаем, что существует электростатическое состояние, то есть заряды не движутся. Таким образом$\vec E$должно быть$0$, потому что если бы не было$0$мы бы никогда не достигли электростатического состояния.

Теперь часть закона Гаусса, как$\vec E$равен 0 , поэтому поток$\phi=0$через нашу гауссову поверхность по определению потока и, таким образом, по закону Гаусса это означает, что заряд, содержащийся внутри нашей гауссовой поверхности, равен$0$,

Итак, мы доказали, что в электростатических условиях заряд не может находиться внутри проводника, используя 1. физическое предположение и 2. закон природы.

Теперь, когда речь идет о вашем вопросе, при условии, что электростатическое состояние было достигнуто, не должно быть$\vec E$внутри проводника, я предполагаю, не полая сфера. Таким образом, суммарный заряд внутри любой гауссовой поверхности, которую вы себе представляете, равен$0$.

Теперь, представив это физически, предположим, что вся сфера состоит из очень-очень тонких бесконечно малых оболочек, вы можете предположить, что условия будут такими же в каждой бесконечно малой оболочке (предположим, что это бессферы).

Но вы знаете, что суммарный заряд изолированной системы сохраняется, поэтому на самой внешней поверхности будет суммарный заряд = заряду, который вы поместили внутрь в первую очередь.

Равен по величине и знаку.

И это также будет равномерно распределено. Почему ?

Из-за симметричной природы сферы, предположим, что вы являетесь зарядом, вы увидите, что все точки точно равны друг другу во всех отношениях, ориентации и т. д., поэтому вы будете распределять одинаково в каждой точке, а также если вы вычислите , вообще говоря , если вы считаете , что здесь заряд будет больше , я могу рассуждать так же и для любой другой точки на сфере , вы увидите , что только это симметричное распределение здесь помогает нам достичь электростатических условий .