대학 물리 전위 문제 질문
이 문제에서 구 안에 전기장 자체가 0인데 어떻게 구 내부에서 전위가 구 표면에서의 전위와 같은지 이해가 안가요ㅠㅠ 그리고 애초에 구 밖에서는 구 중심의 점전하q로 보니까 전위를 구할 때도 r=R로 두는 게 이해가 되는데 구의 표면에서도 그럴 수 있는건지 제 머리로는 잘 이해가 안가서 친절한 설명 부탁드려요..ㅠㅠ
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물리는 기본 정의가 중요합니다.
님은 전위와 전기장의 의미를 아직 잘 파악하고 있질 못해서 이러한 혼란이 생기는 겁니다.
전기장을 어떤 경로에 대해 적분한 (-)값이 바로 전위입니다.
따라서 전기장이 0인 어떤 특정한 공간이 있다면 그 내부의 전위는 모두 같은데, 이는 전기장이 0인 공간을 둘러써는 경계선이나 경계면의 전위와 같아야 합니다. - 내부 전기장이 0이므로 경계면에서부터 적분값이 더 이상 변호가 없으므로 당연한 겁니다.
두번째로 구 표면에서 그러한 것은 가우스 법칙으로도 증명이 가능하고(표면전하밀도를 구해서 계산하면), 동시에 그냥 적분으로도 증명가능합니다. 일반물리에서는 쉘에 의한 중력크기를 구할 때 이러한 적분이 사용됩니다.
이 부분의 걱분식이 삼각함수로 나타나서 다고 구질구질하므로 교재를 찾아보기시기 바랍니다.