В центре сферы радиусом находится точечный заряд
. Найти напряжённости
и
на расстояниях
и
от центра сферы.
В любой точке напряжённость равна векторной сумме напряжённостей полей, созданных зарядами и
:
Это векторное равенство можно записать в проекциях на ось , проведённую из центра сферы через исследуемую точку:
Напряженность поля в точке, находящейся на расстоянии от точечного заряда равна:
где – заряд.
Напряженность внутри сферы равна нулю, тогда на расстоянии напряженность создаёт только точечный заряд:
Напряженность поля точечного заряда направлена к заряду в случае отрицательного заряда и от заряда в случае положительного заряда, значит, внутри сферы напряженность направлена к поверхности сферы.
Напряженность сферы на расстоянии
на расстоянии
А для точечного заряда:
Напряженность поля направлена к заряду в случае отрицательного заряда и от заряда в случае положительного заряда, так как заряд сферы по модулю больше, то напряженность также направлена к поверхности сферы, а её модуль равен