Рассмотрим четырёхугольник ABCD, продолжения сторон AB и CD которого пересекаются в точке E, а продолжения сторон AD и BC - в точке F. Отметим середины диагоналей AC и BD этого четырёхугольника и середину отрезка EF (точки T, P и N, соответственно). Тогда точки T, P и N лежат на одной прямой, которую называют прямой Гаусса: Заметим, что на рисунке изображён выпуклый четырёхугольник ABCD, но утверждение верно также и для невыпуклого. Докажем это утверждение. Для этого отметим середины сторон AE, ED...
С помощью теоремы Гаусса задача легко решается, и действительно получается, что напряжённости внутри сферы нет. Если прикинуть, то для центра сферы это очевидно, но неужели это работает даже для точки, которая с ним не совпадает? То есть, если взять и честно сложить действие каждого элемента площади сферы, то выйдет ноль? Здесь произведён этот честный расчёт. Пусть дана сфера с известным радиусом a и известной поверхностной плотностью заряда σ. Будем производить расчёт в точке, отстоящей на расстоянии ξ вниз от центра - это и будет решением, благодаря очевидной роли симметрии задачи...