Случай "плоского" (однородного) поля бесконечной ширины - это всё-таки крайний частный случай. В реальности всё не так уж однозначно. Вот Вы правильно упомянули понятие "толщина заряженного слоя". Ведь в действительности заряды не находятся прямо на самой поверхности с нулевой толщиной, и также не торчат из поверхности как двухдневная щетина на лице. Они сидят в каком-то слое конечной толщины. Допустим, этот слой ~ 10 крист. ячеек. И если перейти в другой крайний случай - металлической плёнки толщиной всего в 20 крист. ячеек, то получим совсем другую картину. Хотя, будет ли это метал?
Также ещё другой пример - очень тонкая прямая проволочка (например, "диаметром" ~ 20 крист. ячеек), и заряд Q поднесли близковатисто к одному из торцов. Тогда поле от внешнего заряда Q будет меняться по величине вдоль длины проволочки. И если, как я утверждал, весь заряд от торца, ближнего к внешнему заряду Q, убежит в противоположный торец, то это не даст адекватного компенсирующего поля, чтобы обратить поле внутри проволочки в 0. И получается, что наведённый заряд должен не весь убежать в противоположный торец, а распределиться вдоль всей длины проволочки как-то по ~ 1/R2.
Я уже было тут раскорячился с этим примером, но потом подумал, что всё-таки в реальном случае разумной проволочки диаметром, например ~100 крист. ячеек, при условии толщины слоя заряда ~ 10 крист. ячеек, этот наведённый заряд хоть и распределится вдоль всей длины проволочки, но будет всё-таки находится на её боковой поверхности в этом 10 крист. ячеек слое. А ближе к оси проволки всё-таки наведённого заряда не будет.
Все верно. Просто я сначала представил несколько другую модель распределения. Типа электроны отодвинулись от края немного внутрь, образуя как бы диполь, поле которого компенсирует внешнее поле, и в дальнейшей толще стенки поля уже нет. Но такая модель имеет 2 минуса.
1. На большом расстоянии от стенки, она будет практически нейтральной, а вовсе не притворяющейся зеркальным зарядом.
2. Поле внутри стенки не будет скомпенсировано таким диполем, потому, что поле самого диполя будет сильнее меняться с глубиной, чем внешнее.
А вот электроны и "дырки", распределенные с разной плотностью по поверхности, могут воспроизвести внутри проводника поле любого вида. И равномерное и градиент и расходящееся от точки. Да и нет причин у электронов сбиваться в толще в какие-то складки. Появится внешнее поле - и они все ломанутся в едином порыве, создав с одной стороны сгущение, а с другой разряжение.
