Equilíbrio Eletrostático

Olá, tenho uma dúvida uma pouco teórica, caso alguém possa me ajudar. Quando analisamos um gráfico do potencial elétrico de uma esfera em equilíbrio eletrostático (em que um dos eixos é o potencial e o outro é a distância em relação ao centro da esfera), temos a seguinte configuração:
Da região central até a superfície da esfera o potencial é contante e não nulo. Quando se ultrapassa a distância do raio, contudo, o potencial passa a cair (em módulo) e o gráfico se torna uma linha decrescente (quase uma parábola, poderia se dizer?) Por que isso acontece? O decréscimo não deveria ser retilíneo, já que o potencial é inversamente proporcional à distância? No caso da análise do campo elétrico na mesma esfera, por exemplo, entendo que o gráfico apresenta a curva, visto que o Campo Elétrico, diferente do Potencial, a inversamente proporcional ao QUADRADO da distância, o que não ocorre com o potencial. Assim, se a distancia caísse pela metade, o potencial deveria cair exatamente pela metade, resultado em um gráfico retilíneo. Mas porque, então, a representação não é essa?

Você está fazendo confusão ao analisar grandezas diretamente proporcionais e grandezas inversamente proporcionais:

Seja d a distância do centro da esfera ao ponto P (interno ou externo à esfera) 

1) Para d ≤ R ---> U = k.q/R ---> U constante, pois k, q, R são constantes

2) Para d > R ---> U = k.q/d ---> U é inversamente proporcional à distância d: se d aumenta U diminui e se d diminui U aumenta (em módulo)

O gráfico de U para d > R é uma hipérbole equilátera (e não uma parábola)

Um gráfico retilíneo sempre tem grandezas diretamente proporcionais, por exemplo:
d = V.t ---> Neste caso, para V constante se t aumenta d aumenta e se t diminui, d diminui.

No caso de E = k.q/d² continua a ser uma curva decrescente, só que a "diminuição" de E é mais rápida que a diminuição de U

E existe um erro grave na sua frase "Assim, se a distancia caísse pela metade, o potencial deveria cair exatamente pela metade, resultado em um gráfico retilíneo."

O correto é: "Assim, se a distância caísse pela metade, o potencial deveria aumentar para o dobro, e o gráfico é curvilíneo (hipérbole)":

U' = k.q/(d/2) ---> U' = 2.(k.q/d) ---> U' = 2.U