I 内半径 R(m)、外半径 R+T(m) の球殻状に電荷密度 ρ(C/m3) で一様に電荷が分布している。以下の問いに答えよ。
@ 任意の点において、電界はどちらを向いているか?
A @を参考にして適当に座標を設定して、任意の点における電界を(ベクトルとして)求めよ。
B 無限遠を基準として電位を求めよ。
C Aの電界とBの電位の分布をグラフにより表現せよ。
D Aにおいて、ρT=σ(一定)として、T→0にしたとき、電界及び、電位の分布はどのようになるか?
E Dの電界及び電位をグラフで表せ。
II 半径 R1(m) の無限長の円筒表面に面電荷密度 σ1(C/m2)で一様に電荷が分布している。以下の問いに答えよ。
@ 任意の点において、電界はどちらを向いているか?
A @を参考にして適当に座標を設定して、任意の点における電界を(ベクトルとして)求めよ。
B 円筒の中心を基準として電位を求めよ。
C Aの電界およびBの電位の分布をグラフにより表現せよ。
III 表面に面電荷密度 σ1(C/m2)で一様に電荷が分布する半径 R1(m)の無限長円筒と表面に面電荷密度 σ2(C/m2)で一様に電荷が分布する半径 R2(m)の無限長円筒が、同軸状に存在している。以下の問いに答えよ。
@ 任意の点において、電界はどちらを向いているか?
A @を参考にして適当に座標を設定して、任意の点における電界を(ベクトルとして)求めよ。
B 円筒の中心を基準として電位を求めよ。
C Aの電界およびBの電位の分布をグラフにより表現せよ。
D σ1R1=−σ2R2=λ/2π(C/m)のときAの電界及びBの電位はどの様に表されるか?
E Dにおいて電界と電位の分布をグラフにより表現せよ。