Question

ポコちゃん

この問題の(3)で
解答の図1のグラフで k5Q/6Rっていう値がありますがその値ってどういう計算でだすことができますか？
平行移動とは書いてありますけど...

452. 金属球と電気力線岬 半径の金属球Aに電荷Q
(⑳>0)を与え, 内表面の半径 2Z, 外表面の半径3
の帯電していない中空の金属球Bで, 両者の中心が一
致するようにAを取り囲む(図1)。さらに, Bを導線
で接地する (図 2 )。 クーロンの法則の比例定数ををと
し, 図1。 2 のそれぞれについて次の各間に答えよ。

図1          図2 太

(①) 電気力線の概形を図示せよ。
(② んの中心から距離 x(0ミxミ4)の点の, 電場の強き 万を表すグラフの概形を描け。

(3) 4の中心から距離*(0ミ4Z)の点の, 電位を表すグラフの概形を描け。ただ
し, 電位の差準は 図 1 では無限遠。図 2 では接地点にとる。       っ語還ERゆ

  

 

PS

かれる。

隊 電場の存在する二囲は. 1)で描いた図から・ 太く<*く2だで
た9 と

あり、その午困の電場の強さは =4っ訪と一致する。

内部, および3だくテ4だ の革囲では電気力線が存在しないので。

。 これから, グラフが描かれる<

なお, A, Bの

電場は0 となる

@⑲ 賠1】 のの抽電奉から故ェの点の1 。 。 」

衝計をとすると。 ニル全である。 4   WE
胃        6が    )    1

  

3pェ4の革囲では,ェニ0 に@の点電
荷がある場合と同じなので その範囲の電  ょ|
位は, の式と一致する< Bの内部      3
(2ミァる3)の電位は一定であり。                格もた 5
テー3Cの値に等しい。また, だ=ァミ2   0 太 2R 83E4Rz 0O Az
の筑囲では。 電位の変化のようすは, テニ0 回               較2        M

の電場のなする8

に0の点電荷がある場合と同じな    ーょの のケラ
荷がある場合と同じなので, レニん のグラフの部分  は二にRe

(csxs2)を下に平行移動し、ャ=27 でつながるよう にする。 Aの | ある場合と月じ本|
内部(0ミxミが) の電位は一定であり, ェニ の値に等しい。これから、     つている。 昌和
グラフが描かれる。
【図 2】 Bの外側(*=37)の電場は 0 なので, 3=ミァミ
る         ミ4の範囲の

信位は0 である。Bの内部(26sxs37)の電位は一定であり、 ァー3   する部分で0
の人にしく。0 となる。 AGr2A の得胃では. 電位の変化のよう | Cs
ド入                             し                     電荷0がめる人ど り
はメー0 に0の電荷がある場合と同じなので、リニル のケラ | で56と光
フの部分(Cx=2)を下に平行移動し            R        GSBoS5
に         、*=2nでつながるようにす         がり

る。Aの部(0<x          らら                 い        本人0
の電位は一定であり, *ニの値に等しい。                s

これから, グラフが描か                               9
人 no   ae
ニュュではポめヴ

Answer 1

✨ Best Answer ✨

gößt

R≦x≦2R の部分は V=kQ/x を下に平行移動したグラフなので
　V＝kQ/x－V₀
の形に書けます。x=2R のときにつながるようにすると
　kQ/3R＝kQ/2R－V₀
　　 ∴V₀＝kQ/6R
よって、R≦x≦2R 間の式は
　V＝kQ/x－kQ/6R
これに x=R を代入すると V=k5Q/6R を得ます