Pole elektryczne na powierzchni przewodnika

Weźmy pod uwagę metalowy przewód uziemiający umieszczony na szczycie elektrycznej wieży przesyłowej. Kiedy naładowana elektrostatycznie chmura unosi się nad tą wieżą transmisyjną, metalowe druty wytwarzają indukowany ładunek powierzchniowy.

Równowaga elektrostatyczna przewodnika zapewnia, że pole elektryczne na zewnątrz przewodnika jest prostopadłe do jego powierzchni, podczas gdy znika w przewodniku.

Pole elektryczne na powierzchni tego przewodnika można obliczyć, zakładając nieskończenie małą cylindryczną powierzchnię Gaussa przechodzącą przez przewodnik.

Wzdłuż zakrzywionej powierzchni strumień wynosi zero, podczas gdy na płaskim końcu strumień jest równy polu elektrycznemu razy powierzchnia.

Przy założeniu, że gęstość ładunku powierzchniowego jest stała, całkowity ładunek zamknięty w płaskiej powierzchni Gaussa jest równy gęstości ładunku powierzchniowego pomnożonej przez pole powierzchniowe.

Stosując prawo Gaussa, całkowity strumień jest równy zawartemu w nim ładunkowi podzielonemu przez przenikalność elektryczną próżni.

Zmieniając warunki, uzyskuje się wielkość pola elektrycznego na powierzchni przewodnika.

W związku z tym pole elektryczne na powierzchni przewodnika zależy ty