物理
高校生
解決済み

電磁気の問題で、極板間隔を変えたときの電気量を求める問題がありました。このときQ=CV=εS/d×Ed=εSEとなって電気量は変わらないと思ったのですが答えはC=εS/dによってdが変わると電気量も変わるとなっていました。なぜ Cだけをかんがえて答えを出すのでしょうか?

回答

✨ ベストアンサー ✨

これだけだと何とも。。。電荷が保存されている孤立コンデンサーなのか、電圧源があるのかで議論は全然ちがうので、状況を混同してしまっているんだと思います。

ズミ

回答ありがとうございます!
かなり基礎的なものなのですが分からないのでよろしくお願いします。

ゲイシャ

知りたいのは解答ではなくて、どうしてそう考えるか?ですよね。

コンデンサー容量は寸法と材質できまっていて、与える電荷とか電圧は副次的な結果です。この問題では必ずコンデンサ容量は1/3になってます

(1)は線でつながったままなので、電荷は保存されませんね。
コンデンサーの充電電圧はかわらないまま間隔だけ広げるわけなので、中の電界が弱まります。その分だけ容量が増えるので、電荷が電圧源から移動してくるわけです。

(2)はコンデンサーを孤立させてから間隔を広げます。やはり容量も変化しますが、このときは電荷は保存されてます。しかし今度は電荷同士が離れてしまうことで、極板間の電位差が変化します。

ズミ

遅くなってしまいすいません。
詳しい説明ありがとうございました!

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