(3)が分からないのですがどうして電位が少しあるだけで正の無限遠に行くのですか？

4:48 回 の表面積は よってx=' ここでxaなので適するのはx=3a 軸の正の向きの無限遠付近の電位 は、無限遠に向かうにつれて負から に近づいている。よって正の電気 量をもつ小球は,xaの範囲で <0 となる位置に置けば無限遠に 達することができない。 よってV=k- x-a k- x+a =kQ- よってx> VA 0 -3x+5a <0 =kQ (x− a)(x+a) なので分母(x-a)(x+α)>0となり -3x+5a<0 5 3 ‚(x+a)−4(x−a) (x-a)(x+a) a x 図 参考 Q. -4Qの2つ の点電荷がつくる電位のよう すば次のようになる。 無限の電位は ただし 負電荷のほうが電気量の絶 対値が大きいので電位は負 から0に近づく。 x=αで正の無要大に、 x=-αで負の無麗大に 散する。 電位の概形は次のようになる。 01 3a このグラフ上に正の電気量を もつ小球を置くと､「重力に 球」と同観に考えることがで 閉じる 0 < 0 |||

(3)が分からないのですが、どうして電位が少しあるだけで小球は正の無限遠に行くのですか？

る電場に等しいものとする。 十r [m]の球面の内部にある電荷がつく を求めよ。 た [17 関西学院大 改] 207 217.電位図のように、xy平面上の点 (a,0) (a>0) れている。 クーロンの法則の比例定数をk, 無限遠の電位を0 (-α, 0) にそれぞれ電気量Q(>0) と4Qの点電荷が固定さ とし、重力や空気抵抗は無視できるものとする。 (1) 電気量 - Q の小球を,x軸上の負の無限遠から点(-34, 0)まで動かす間に静電気 力がする仕事を求めよ。 (2)正の電気量をもつ小球を, 点 (a, 0) からx軸の正の向きにわずかな距離だけ離れた x軸上の点に静かに置いたところ､小球はx軸の正の向きに動き始めた。 小球の速 さが最も大きくなる点のx座標を求めよ。 (3) 正の電気量をもつ小球を, 点 (x, 0) (x>α) に静かに置いた後,小球がx軸の正の向 きの無限遠に到達しないためのxの条件を求めよ。 [16 早稲田大改] 212 -4Q -a 0 a

(3)について 1/2mv^2が0以上でないと原点Oへ到達できないのはなぜですか？

A4 260. 電場とエネルギー■ 図のように, 平面上に原点O をとり,原点Oからそれぞれ4a はなれたx軸上の点A, Bに、いずれも+Q(Q>0)の点電荷を固定する。 クー ロンの法則の比例定数をkとして,次の各問に答えよ。 (1) (0, -3a) の点Cに,電荷+q(g> 0), 質量mの小 球を置くとき、小球が受ける力の大きさを求めよ。 小球が受ける重力は無視する。 (2) 電位の基準を無限遠として,点A,Bの電荷による原点Oと点Cの電位を求めよ。 (3) (1) の小球を, 点Cからy軸に沿って発射し, 原点0へ到達させるためには,点Cで 発射する速さをいくら以上にする必要があるか。 (4) (3)で求めた最小の速さの2倍で (1) の小球を点Cから原点Oに向かって発射した とき、無限遠で最終的に獲得できる速さを求めよ。 V3 (高知大改) 例題25 +Q -4a- A fa 例題25) 4a +Q 3a coa B x 第Ⅰ章 電気

マイナスの電荷側の電位がマイナスなのはなぜですか？

荷に向かう向き エネルギーは､UVである。 電荷を て外力が正の仕事をすると、静電気力によ る。一方、電荷に対して、電場 ( 静電気力) による位置エネルギーは小さくなる。 DVなので、静電気力による位置エネル X(-30)=-60J 電荷の静電気力による位置エネルギー 正電荷なので、電位の上がる区間で 大きくなる (図)。 である。 電位差V [V] の点CからD 10V =60J エネルギー である。人間の一様な電 ww -1.6×16°V/m なので,電 ネルギーが 電位差V 事 W は, 20V 30V (+) A のでは D -10cm-0.10m としている。 電位V[V] の地点で 〔C〕 がもつ静電気力によ る位置エネルギーU) は, U = gV と表される。 OV -10V -20V -30V B 電場が0に 場が0に / 2.0X 二次方程 x>at (2) AD 電位の ならな て調べ を用い k 0<x x>

1番下の式を解くと負の値も出てくると思うのですが、これは何者ですか？x＞0のとき適するのはわかるのですが、力の釣り合いの式を立てて解いた値で間違ったものが出てくるのが理解できません。

基本例題 50 静電気力のつりあい- 図のように,点Aに +18g [C], 点B に - 2g 〔C〕の電 荷が置かれている。 AB間は20cm, g>0である。直線 AB上の点Cに - g〔C〕の電荷を置いたとき, 2点A, B18g の電荷からの静電気力の合力がONになった。 点Cの位置を求めよ。 . 18g2 2q² k BC2 AC2 解答点Cの電荷が点A,B の電荷 から受ける力をFA〔N〕, FB〔N〕とする。 力の大きさが等しい (FA=FB) ・・・① ...2 ・力の向きが逆になる この2つの条件を同時に満たす点Cの位 置を求めればよい。 クーロンの法則の比例定数をk [N・m²/C2〕とする。 【ア(点Cが点A の左側の場合)】 AC <BC かつ | +18g|>|-2gであるから、 つまり, FA>FB -> k- 18g2 (0.20+x)² 【ア】 antsy FB-9 FA -=429² =k- x2 10 FA>FB 【イ (点CがAB間にある場合)】 FA, FB はともに左向き。 【ウ点CがBの右側の場合)】 ・Fは左向き は右向き。 ・点Cが点Bより右に x 〔m〕 の位置にあるとする。 k- x>0より, x = 0.10m 13. 電荷と電場 131 A + 18g FA-9 FB C + A 【イ】 【ｲ】 -20cm- 22933H -O B 2g 【ゥ】 a FB FA B C CH -2g ①を満たさない ②を満たさない ②を満たす ①を満たすと仮定 点Bから右に10cm の位置

この問題の⑹で答えはウでした。Aからの電気力線とBからの電気力線で2倍になる気がするんですがなぜそうならないのですか？

★15 静電気 図のような球形コンデンサーの電 気容量を、次の定理を利用して求め てみよう。 このコンデンサーは, 半径 a [m]の導体球 Aとそれを取り巻く 導体でできた内半径b [m]の同心球 殻Bでできていて. Aは+Q [C] に,Bは-Q〔C〕 に帯電している。 クーロンの比例定数をk [N・m²/C2] とし、電位の基準は無限遠点とする。 [定理]+Q〔C〕の電荷からは4wkQ 〔本〕 の電気力線が出て, -Q [C] の電荷には同数の電気力線が入る。 +Q [C] の電荷は球Aの表面に分布し, Q [C] の電荷は球殻Bの (1) {ア. 内側の表面 内部 ウ. 外側の表面} に分布する。 以下, A B + Q -Q JU SONJABI >> 電気力線の様子を考えながら考察をすすめていく。 球の中心0からの 距離を r〔m〕とすると,r> b の領域では電場の強さは (2) [N/C〕 となり, したがって、Bの電位は(3) 〔V〕 となる。 A 上の電荷+Q [C]による電位は,もし球殻Bがなければ,Aのまわりの電場の様子 から考えて r=b の位置では (4) [V] であり,r=α の位置では (5) 〔V〕である。球殻Bがある場合, AB間の電場は電気力線の様 子から考えて(6){ア.Bがない場合の2倍イ.Bがない場合の11倍 ウ.Bがあってもなくても同じ}であるから,Bがある場合のr=a の位置での電位は (7) 〔V〕 となる。この値は球Aの内部に入り中 心0に近づくにつれて(8){ア.より大きくなるイ.より小さくなる ウ.変わらない}。結局, AB間の電位差と電気量Qの関係から、この コンデンサーの電気容量は (9) 〔F〕 と表せることがわかる

(3)の問題で、なぜC点の電荷が1.6×10のマイナス9条とわかるのですか？

436. クーロンの法則 直線上で1.00mはなれた2点に, ともに-1.6×10-Cの負電荷をもつ小さな導体球A, B が固定されている。 クーロンの法則の比例定数を9.0×10° N･m²/C2 として,次の各問に答えよ。 (1) AとBの間にはたらく静電気力の大きさを求めよ。 (2) A, B によってできる, Aから0.40mはなれた点Cでの電場の強さと向きを求めよ。 点CにA,Bと等量の負電荷をもつ小球を置いたとする。 (3) 点Cに置いた小球が受ける静電気力の大きさと向きを求めよ。 解説を見る (3) 静電気力の大きさ F' は, A 0.40m C -1.00m- 例題55 F'=gE=(1.6×10-) ×50=8.0×10-N 負電荷は電場と逆向きに力を受けるので, 静電気力はA→Bの向き

写真の電気くらげ（水色の紐のもの）が浮いたり、髪の毛が引きつけられたりした理由を知りたいです。3枚の写真のなかにいろいろヒントがあるんですが、整理して言語化することが出来なかったのでどなたか教えてください🙏💦

2 電流の正体 ティッシュペーパーでこすったポリエチレンのひもとポリ塩化 ビニルパイプを近づけると, ポリエチレンのひもが 空中に浮くのはどうしてだろう。 口窓口 図29 静電気による現象 ①摩擦によって起きた電気を摩擦電気ともいう。 1. 静電気 E 248 p.246 練習 の解答 (1) 500W (2) 1100W(3330k ? 6 実 ま さつ かみ 髪の毛をポリ塩化ビニルなどの下じきでこする (摩擦す る) と, 髪の毛が下じきに引きつけられる (図2)。 これは、 ちがう種類の物質をたがいに摩擦したときに発生した電気 が,物体にたまったために起こる現象である。 このような せいでん 物体にたまった電気を静電気という。 [目的] 静電気には,どのような性質が あるのだろうか。 方法 電気くらげ ふわふわ と浮かぶ、ポリエチレ ンのひも) 考えてみよう 電気くらげが浮いたり髪の毛が引きつけられたりした理由を考えよう。

(2)でAより左側に電位がゼロとなる点が存在しないのは何故ですか？

(3) 電場が電荷gに正の仕事をする区間はどれか。 また, その仕事は何Jか。 (4) 点D付近は、一様な電場とみなせる。 電荷gを点Dに置いたとき, 電荷g にはたら 例題36 く静電気力の大きさと向きを求めよ。 >COOP.I S 248. 電場と電位図のように.2.0×10°Cの正 2.0×10-°C 電荷,および -1.0×10-Cの負電荷をもつ2つ の小球A,Bをα 〔m〕 はなして固定する。 小球A AYO a[m] の位置を原点とし, AからBの向きにx軸をとる。 次の各問に答えよ。 (1) 電場が0となる点のx座標を求めよ。 'S coptrim y -1.0×10°C B x x軸上で電位が0となる点のx座標を求めよ。 例題35 ヒント (1) AB間に電場が0となる点は存在しない。 それぞれの電荷の符号と大きさから、電場が0と なる点がどの区間に存在するのかを考える。

線を引っ張ったところなのですが、なぜ「動かない」のでしょうか？またAはなんですか？

3 右の図は金属の中のようすを模式的に表している。これについて、次の問いに答えなさい。 3点×10 (30点) (2) Bは+と-のどちらの電気をもっ (1) 金属の中のAとBは異なる電気をもつ。Bを何というか。 ているか。 (3) AとBのもつ電気はたがいに打ち 消し合って,全体ではどちらの電気 も帯びていない。 このような状態を (1) (4) A (7)| (1) 何というか｡ りょうたん (4) 金属の両端に電圧を加えたとき,Bはアとイのどちらに動くか。 また,Aは動くか,動 かないか。 動くとしたら, アイのどちらに動くか。 (5) (4) のとき, 金属の中を流れる電流の向きは,アとイのどちらか。 (6) 金属は電気が流れやすい導体である。 なぜ, 金属は電気が流れやすいのか。 (1) が金属の 中にたくさんあることをふくめて答えなさい。 (5) 電源の +極 (7) ストローをティッシュペーパーでこすると, ストローはーの電気, ティッシュペーパー は+の電気を帯びる。 これについて説明した次の文の( )にあてはまる言葉を答えなさい。 (①) が (②)から(③) へ移動したことによって起こった。 (2) (3) |(6)| B→V (2) 電源の 一極 ③ (3) (4) B