Металлическое тело заряжено положительным электрическим зарядом. На каком рисунке правильно показано направление вектора напряженности электростатического поля вблизи поверхности проводника снаружи от тела?
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
Электростатическое поле всегда перпендикулярно поверхности проводника. Доказать это очень легко.
Действительно, предположим, что у электростатического поля может быть касательная к поверхности проводника компонента. Раз мы обсуждаем сейчас электростатику, все заряды должны быть неподвижны, никаких электрических токов быть не должно. Покажем, что наше предположение приводит к противоречию. В проводнике есть свободные заряды. Наличие касательной компоненты означает наличие электрического поля вдоль проводника, такое поле всегда вызывает течение электрических зарядов, а тем самым ток, которого у нас в электростатике быть не должно. Вот и все доказательство. Физически это означает следующее, свободные заряды в проводнике всегда перераспределяются таким образом, чтобы проводник стал эквипотенциальным телом.
Таким образом, направление вектора напряженности электростатического поля вблизи поверхности проводника снаружи от тела верно показано на рисунке 3.
Ответ: 3.

