반지름이 R인 금속구의 표면에 일정량의 양(+)전하가 고르게 분포되어 … | [변리사 1차] 08년 1회차 기출문제 상세 페이지

도체구 내부는 전기장이 0이어서 전위가 일정하고 표면 바깥에서는 전하가 중심에 모인 것처럼 전위가 1/r로 감소하므로, r<R 구간이 수평이고 r>R 구간이 1/r 곡선인 그래프가 옳다.
정전기 평형 상태의 도체 내부에는 전기장이 존재할 수 없으므로 중심에서 표면까지 전위차가 생기지 않고, 그 값은 표면 전위와 같은 $V=\dfrac{kQ}{R}$ 로 일정하다.
표면 밖에서는 $V=\dfrac{kQ}{r}\ (r\ge R)$ 이고, r=R에서 두 식이 같은 값이 되어 그래프가 꺾임 없이 연속으로 이어진다.
내부 전위를 0으로 그린 그래프, 내부에서 r이나 r²에 비례해 커지다가 R에서 뾰족하게 꺾이는 그래프는 내부 전기장이 0이라는 사실에 어긋나고, r=0부터 1/r로 발산하는 그래프는 도체구가 아니라 점전하의 전위이다.