Physics
Senior High
Resolved

スイッチが開いて十分時間が経った状態で誘導体を半分だけ挿入したときの電気力線こ様子を選べ。
答えを無くしてしまい2曖昧ですが、なぜ3ではないのでしょうか。半分だけだからですか?スイッチが開いてるからですか?

コンデンサー 物理 電気

Answers

✨ Best Answer ✨

両極板の電位差は誘電体がある位置も無い位置で考えても同じになるはずです。
(もし誘電体のある部分と無い部分で電位の違いがあるのならそれにより電荷が移動します。注意点としては、誘電体を挟む前と後で電位差が同じと言っているわけでなく、同じタイミングで誘電体のある部分と無い部分を比べた時の電位差が同じ)

電位差は電場の強さと距離で決まるので距離が同じなら電場の強さは同じになるはずです。

電場の強さは単位面積あたりの電気力線の数で決まるので電気力線の密度が 誘電体のある無しに関わらず同じになって居ないとおかしいのです

3番では電気力線の密度が変化しており、それにより同じコンデンサーの中で電位差が異なる部分があるという変な事が起きます

ゲスト

よく見かけるこのような図の場合は
どう説明がつきますか?

ものぐさ

質問の意図が良くわかりませんが
中にそのような形で誘電体が入っていても
電位差が同じになる理由がありません。
最初の設定では並列の関係があり電位差が必ず一定になりますが
後者の関係では誘電体の入っている部分と入っていない部分に並列の関係はありません。

ゲスト

わかりました。ありがとうございました。

ものぐさ

念のため付け加えるならば

誘電体がある場合同じ電場を作るのに多くの電荷が必要になるので

前者の設定において
電荷の数を考えると誘電体の無い部分に比べて誘電体が入ってる部分は電荷は増えています

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