Fråga om Gauss lag för E-fält

Hej. Jag har en fråga angående uppgiften ni hittar i länken (B2).

I uppgiften ii) är a<r<b. Då tolkar jag det som att det området inte innesluts av någon laddning alls. Alltså blir Q_enclosed=0 och därmed borde E-fältet också bli 0? Om situationen istället hade varit 0<r<b så hade jag förstått att lösningen var som den var enligt facit. Men nu fattar jag inte hur logiken går ihop. Kan någon förklara detta?

I uppgift iii) så är däremot svaret 0. Och då går mitt resonemang ihop eftersom det inte finns några laddningar som innesluts av området b<r<c (alla laddningar finns ju på ytan av det yttre skalet).

http://postimg.org/image/klcy8i81t/

Det är korrekt att området mellan r = a och r = b inte innehåller några laddningar.


Området som innesluts av sfären r = b är inte laddningsfritt utan innehåller laddningarna innanför sfären r = a. Därför passerar ett fält ut genom sfären r = b.


Hoppas att ovanstående resonemang hjälpte. Om inte så hjälper nog svaret på nästa fråga.


Att det inte finns några laddningar mellan r = b och r = c betyder inte att fältet måste vara noll. Men flödet ut genom r = b och flödet ut genom r = c måste vara lika.

Stort tack för svar!

Det du säger är logiskt. Att den lilla sfären innehåller laddningar som skapar ett E-fält även utanför r=a. Fast varför är det då inget E-fält i området b<r<c? Är det därför att det området är ett ledande skal som inte kan ha ett E-fält "inuti sig"? Jag har för mig att det stod något om det i boken.

Korrekt.

Ser vi till laddningsfördelning får vi följande situation:
Den inre ytan, r = b, kommer att bli negativt laddad och neutralisera fältet utanför, men den yttre ytan, r = c, kommer att bli positivt laddad och ge ett nytt fält utanför.

Nu säger jag emot manne lite och påstår att iomed att sfäriska skalet är en ledare så kommer det inte finnas något fält i ledare, alltså b<r<c. Så det är som du säger. Det visar sig att en ledare mycket fort, när den utsätts för yttre fält, fördelar om sina laddningar så att fältet i ledaren blir noll, på ett entydigt sätt.

Ok. Det här gjorde att allting klarnade. Tack för svaren!