22.12
半径Rの均一に帯電した薄い円盤を考えてみましょう。垂直距離dでその中心より上の点での電場は、ディスク上の積分表面によって与えられます。
半径r、幅drの電荷リングを選択します。その面積は、その円周と幅の積です。
リング上の任意の小さな電荷元素によって生成される電界を、z軸に対して角度θにします。これを Z 軸に対して平行と垂直の 2 つのコンポーネントに解決します。
電界の垂直成分が等しく反対の電荷要素があります。したがって、垂直なコンポーネントはキャンセルされます。ディスクの平面に沿った対称性は、そのようなペアで同じであることを意味します。
z成分が補強されるため、電界はディスクから離れる方向を向きます。r で積分すると、結果のフィールドが得られます。
距離が長い場合、この式はディスクの合計電荷に等しい点電荷に減少します。
一方、短い距離では、円盤は電場が一定の無限の平面のように見えます。
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