The solution before revision #20076 of , by Valter. This is not the current version.

Условие

8.2.11. В центре проводящего шара с удельным сопротивлением оказался избыточный заряд .

а Как зависит от ток, текущий из центра шара к его поверхности?

б Как будет меняться заряд в центре шара со временем?

Решение

а Внутри нашего проводящего шара радиуса очерчим сферу радиуса . Площадь данной сферы . Запишем теорему Гаусса:

Закон Ома в дифференциальной форме:


здесь - плотность тока.

Полный ток через сферу радиуса :

б Внутри проводника заряд не может оставаться сосредоточенным: он начнёт перетекать к поверхности, вызывая ток, направленный от центра к поверхности. Используя результат подзадачи а, можем записать:

Но ток — это убывание заряда:

Подставим:

Проинтегрируем, а потом проекспонируем:

Из начального условия получим, что . Тогда:

Ответ

а

б