コンデンサーの容量の計算についてです。 面積S,極板間隔d,真空(誘電率ε0)のコンデンサーに 面積S/2,極板間隔d/2,比誘電率3の誘電体を入れます [誘電体は右下に位置し、全体の1/4の体積を占める。] コンデンサー全体の容量を求める問題だったため、 C1(面積S... Read More

ガウスの法則より、Q[C]の電荷からは、4πkQ本の電気力線が書けますが、4πkQ=Q/ε0になるのがなぜなのか分かりません。 なぜQを真空の誘電率ε0で割ると電気力線の本数が求められるのですか？ 4πkQの方はクーロンの法則から導き出せました👍🏻 初歩的な質問でしたらす... Read More

物理の電磁気です。 面積S,極板間の距離dの平行平板コンデンサーがあり、両端の電位差はVである。ε0=8.9×10^-12,μ0=1.3×10-6のとき、答えは8.9×10^-12・V/dで合ってますか？

極板間の電場の強さは 電荷の数で決まる、 と捉えて差し支えありませんか？

この問2の答えが①になる理由が分からないので、教えて頂けるとありがたいです🙇‍♀️

再分。 (32)平行板コンデンサー 2枚の同じ形の導体板を極板とした平行板コンデンサーを考える。 このコンデンサー の両極板に起電ガレの電池とスイッチを図1のように接続した。 両極板問に何も入 れないでスイッチを閉じたところ、コンデンサーの極板の電荷は図2のように分布 した。 スイッチ 電池 コンデンサー 図 図2 問 スイッチを閉じたまま, 極板問間に比誘電率 e,の誘電体を入れた。 極板と 誘電体上の電荷は図2と比べてどのようになるか。次の 0 ~⑥のうちから正しい ものを1つ選べ。 1 0 の 6 問2)その後スイッチを開いてから, 誘電体を抜いた。 このとき, 極板問の電位 差はいくらになるか。 次の 0 ~①のうちから正しいものを1つ選べ。2 V 0 €,V O0 E, の格 エ ネルギー と、抜

写真の計算で何度やってもCが求められなくて、どうしても分子にd1d2が出てきてしまいます。 どうやればいいのでしょうか？

SS ES (1) C= C。= d、 解答 d。 2つのコンデンサーは直列接続だから, deest diEs dithe 1 1 でて、 C。 が成り立つ。よって, C= ES d EaS __d -Co a+ded+d, d ww d+ d。 d山+da d d

(3)で、V(b)=V(c)になるのはわかるんですけど、V(b)がQ/4πεbじゃない理由がわかりません。r=bでの電場の強さもE=…の式で表されて点電荷の電場と同じではないのですか？

】 電気力線の密度が一様となる例 電荷が球面上に一様に分布する場合) 実戦 基礎問 68 /N=. -S=4π (電荷が平面上に一様に分布する場合) (正·負に帯電した金属板) 図のように,半径aの導体球を導体球と同心の電荷を もたない内半径めで外半径cの中空導体球で囲み,半径 aの導体球だけに正の電荷Qを与えた。導体の球面か ら出る(または入る)電気力線の本数はその面積によら ず一定で, その分布は一様である。また,電気力線の本 1本(Eo: 真空の誘電率)で与え 電気力線と電場 Q Q Q E= 4TEor S N=2本 -Q 図1 図2 数は単位電荷あたり, 1の電場の強さは, Eoとんの関係より, E=kQ 。 Eo られるものとする。 13) 中心からの距離が6, cの位置における電位をそれぞれ求めよ。た州。 無限遠方の電位を0とする。 (防衛大) 図3 (1) 静電誘導により,導体中に電気力線は存在せず,電場は0である。 ●ガウスの法則 電気量Qの電荷から出る(Q>0 の場合)。 たは電荷に入る(Q<0 の場合)電気力線の本数 N は, クーロン 解説 (2) 題意より,中心からの距離rが くrくbおよび c<r では,右図のように,電気力線は 中心から放射状に出たようになっており, その本数は、 (精講 の法則の比例定数をん, 真空の誘電率を Eo とすると、 JQl (ここで、ー 1 である) 4TE。 N=4rk|Q|= 本 Eo N=Q 本である。電場の強さは単位面積あたりの電気 Eo 力線の本数だから,a<r<b での電場の強さ Eは、 発展 閉曲面を出るまたは入る電気力線の総本数は,閉曲面内部の電気量 の和から求められる。 ●電場と電気力線電気力線の向き(接線の向き)が,その場所の電場の向きで ある。電気力線に垂直な断面を貫く単位面積あたりの電気力線の本数が,その 場所の電場の強さである。 電気力線の密度が一様である場合,面を垂直に貫く電気力線の総本数を N, 面の面積をSとすると,電場の強さEは, N E= 4元r? Q 4TEor2 (3)(2)の考察より,c<r での電場の強さも上の式で表され、点電荷の電場と同じであ る。よって, cSr での電位Vは, 点電荷の場合と同様に, Q V= 4TEor Q 4TEC よって,r=cの電位 V。は、 V= N E=- また,導体中の電場は0であるから,導体中のすべての点の電位は等しい。よって、 r=b の電位 Voは, Point41 Q V。=V。=- 4TEoC 電気力線の分布が同じ → 同じ電場. 電位の公式に従う Q 4TEor? (3) 6, cともに、 4TEOC 154 9.電場,コンデンサー 155 第4章 電気と磁気

(2)がわかりません。

104 極板 A, Bからなるコンデンサーがあり, 電荷Q[C]が充電されている。極板は一辺の長 さが1[m]の正方形で, 極板間隔はd[m]であ る。極板間は真空で,電場(電界)は一様とし, 真空の誘電率を eo[F/m]とする。 A, B間に,図2のように誘電体を挿入する。 誘電体は一辺1 [m]の正方形で, 厚さd[m], 比誘電率 e,である。誘電体をx [m]だけ挿入し たとき,誘電体部分の電気容量は (1) A B d] 図1 +Q A X B d -Q であり,真空部分の電気容量は [F]だ 図2 から,全体での電気容量は [F]となる。

(4)でなんで極板間距離がd/2になった時 C'=2Cになるんですか??

Let's Try 118. S 118.金属板の挿入 け離れた極板 A, Bからなる電気容量 Cの平行板コンデンサー, 起電力Vの 電池とスイッチSからなる図1のよう な回路がある。 スイッチSを閉じた。 (1) コンデンサーに蓄えられた静電エネルギー Uを求めよ。 間隔dだ L A 1 A P V B 4 B 4電位 図1 図2 Aから の距義 次に,スイッチSを閉じたまま, 厚さ の金属板Pを図2のように極板A, B に平行に極板間の中央に挿入した。 (2)極板A, B間での,極板Aからの距離と電位の関係を表すグラフをかけ。 に 定 例題 (3)また,このとき極板Aに蓄えられた電気量Qを求めよ。 12A (Ru) さらに,スイッチSを開いた後,金属板Pを取りさった。 4) このときの極板間の電位差「/'を求めよ。 ララ

(2)の答えが②になる理由を教えてください！ よろしくお願い致します🙇‍♀️🙇‍♀️