ファインマン物理学Ⅲ 演習問題6-6

演習問題6-6
a)
難しい。あーよくわからない！
誰か教えてください＞＜
p74,75あたりを読んだらわかりました。勉強不足でした…。

まず映像電荷のおき方
半径ｂの球殻上の電位を一定にするためには、中心から点電荷のほうに（a^2）/bの場所に-(a/b)qの点電荷をおけばよい。
これだけでは導体球が電荷-(a/b)qを持っていることになってしまうので、球の中心に(a/b)qの映像電荷をおきます。
こうすることにより、半径bの球殻上の電位は一定かつ導体球の電荷０というものを表現できます。

次に（ここからがずっとわからなかった）
電荷の分布を求めます。
導体球中に電場があると電荷は動いてしまうため、導体球内には電場がない。つまり電荷は、導体球の面上に分布しています。この表面の分布の仕方を求めようという問題です。

導体表面の電場の法線成分は面電荷密度をεoで割ったものと等しいことより、求まる。
みにくいですが、一応写真をのせておきます。計算が大変でした。達成感はありました！！

b)
球の電位をVとすると、の意味がわからない…。
球の電位というのは球の表面の電位のこと。球の表面の電位は一定なので、qの電荷がある場所と
原Oを結んだ直線の円の交点での電位を考えれば、わかりやすく、
V=q/(4πεo  b)
と求まる。
一方働く力は映像電荷と点電荷を考えてやればいいので
|F|=・・・

としてもとまります。