久しぶりの投稿になります。
社会人で物理を勉強しているものです。
ここで、金属球について考えたいと思います。
金属球にまっすぐな電気力線を通しますと、金属球内部に電界が生じます。
つまり、金属球内の電荷がクーロン力による位置エネルギーを持つのですが、
このことにより、電荷が電界の向きに速度を持ちます。
金属球内の電荷に偏りが出来ますが、
この偏りが金属球内に外部からの電界を打ち消すように、
電界を作りますから、結果として電界は外部の電界と内部の電界で打ち消しあって、
球内部に電界は0(N毎クーロン)となります。
これは、球内部に電界がないこと、
すなわち球内部の任意の点で電位が等しくなることを意味します。
ここまではわかるのですが、この後です。
なぜ、この後、外部の電気力線は金属球面に対して垂直に入って、出ていくのでしょうか。
電界は球内部で0ですが、これは外部の電気力線がなくなったのではなくて、
あくまで内部の電荷の偏りが作り出す電界と相殺されているだけですので、やはり、
外部の電気力線は金属球内を入って出て行っていることになります。
ですので、最初はまっすぐの電気力線がなぜ歪んでしまうのでしょうか。
高校物理、数学の範囲ではやっぱり説明できないでしょうか。
大学の数学だと説明できますか。
もし、よろしければご教授お願い申し上げます。