1.1.13. ПОЛЕ РАВНОМЕРНО ЗАРЯЖЕННОЙ БЕСКОНЕЧНОЙ ПЛОСКОСТИ

Бесконечная плоскость (рис. 1.6) заряжена с постоянной поверхностной плотностью +s (s = dQ/dS – заряд, приходящийся на единицу поверхности). Линии напряженности перпендикулярны рассматриваемой плоскости и направлены от нее в обе стороны. В качестве замкнутой поверхности мысленно построим цилиндр, основания которого параллельны заряженной плоскости, а ось перпендикулярна ей. Так как образующие цилиндра параллельны линиям напряженности (cosa = 0), то поток вектора напряженности сквозь боковую поверхность цилиндра равен нулю, а полный поток сквозь цилиндр равен сумме потоков сквозь

его основания (площади оснований равны, и для основания  совпадает с ), т.е. равен . Заряд, заключенный внутри построенной цилиндрической поверхности, равен sS. Согласно теореме Гаусса (1.1), , откуда

,                                                        (1.2)

где s – поверхностная плотность заряда; e0 – электрическая постоянная.

Из формулы (1.2) вытекает, что не зависит от длины цилиндра, т.е. напряженность поля на любых расстояниях одинакова по модулю, иными словами, поле равномерно заряженной плоскости однородно.