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大學

電磁気の問題ですが、さっぱりわかりません。過程とともに回答していただけると幸いです
写真におさまらなかった問四以下は下記のとおりです
(4) 小問(3) で求めた静電ポテンシャルを用いて、導体球外部における電場を求
めよ。
(5) 小問(4) で求めた電場より、導体球表面に誘起された電荷の空間分布を求
めよ。
(6) 小問(2) において、導体球面上の静電ポテンシャルが0 でなく、定数Φ で
あったとする。このとき導体外部における静電ポテンシャルを求めよ。
[ヒント5] 導体球面上の静電ポテンシャルに定数を加えるには、導体球中心
に新たな仮想的な何かを加える必要がある。
(7) 小問(6) で求めた静電ポテンシャルを用いて、導体球外部における電場を求
めよ。
(8) 小問(7) で求めた電場より、導体球表面に誘起された電荷の空間分布を求
めよ。

一様な電場Ē。= (0,0,E) のなかに半径R の導体球を原点 (0,0,0) に置く。球 外部の近傍における電場や電荷を求めよう。 なお、 導体に関する知識は証明なく 用いてよい。また無限遠での静電ポテンシャルは一様な電場に由来する静電ポテ ンシャルを除いて0とする。 [ヒント 1] 導体表面では、静電ポテンシャルは表面の位置によらない定数で ある。 [ヒント 2] 電気双極子モーメントアは電子双極子を構成する負電荷 -g の位置 から正電荷 +q の位置へのベクトルを用いて、ㄗ = qdと定義される。 [ヒント 3] 原点にある電気双極子戸が十分遠方で作る静電ポテンシャルは 1 p.F Od(7) = 4πEO F3 である (1)上記の一様な電場Eを作る静電ポテンシャルは、do (r) = -Eoz (= -Eo-r) であることを確認せよ。 (2) 導体球の代わりに(仮想的な)電気双極子(電気双極子モーメントア)を原 点に置いた時に発生する静電ポテンシャルと、 静電ポテンシャル do (ア)の 重ね合わせを考える (電気映像法)。 原点から半径Rの球面上で静電ポテン シャルが0となるのに必要な戸に関する条件を求めよ。 (3) 小間 (2) で求めた条件を用いて、 導体球外部における静電ポテンシャルを求 めよ。 [ヒント 4] 一様電場由来の静電ポテンシャルを加えるのを忘れないように。
電磁気 物理

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