導体中の電荷分布・電界 解答

正解:(4)

解説:図のように、導体内部では電荷がお互いに反発し合って導体表面に分布し、表面から外部へ向けて垂直方向へ電気力線を出す。したがって、導体外部にはこの電気力線により電界が生じている。一方内部では、電気力線が発生していない、つまり電界が生じていないため、等電位となる。

導体内部に電気力線が発生しないことを別な見方をすると、導体表面に分布した電荷からそれぞれ導体内部へも等しく放射状に電気力線が発生した場合、その他の電荷から発生する電気力線とお互いに相殺し合うため、結果的に導体内部の電気力線は全て消滅し、導体内部には電界が生じない、つまり等電位となる。

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