基本例題 45 金属板を挿入したコンデンサー
224,226,227
極板間の距離d 〔m], 電気容量 C〔F〕 の平行板コンデンサーを起電力 V〔V〕 の電
池につないだ。このとき,極板間の電場の強さは[ア] [V/m〕 である。次に、極
d
板と同じ面積で厚さ 01/28 [m]の金属板を両極板間に平行に入れる。この場合,金属
板内の電場の強さはイ[V/m〕, 極板と金属板間の電場の強さはウ [V/m〕
となり, コンデンサーの電気容量は エ 〔F〕 となる。
指針 図2のように, 金属板と上の極板との距離をxと 図1
S
すると、C=C=(d/2)-x となる。
金属板を入れたときの電気容量 C' は, C1とC2
とを直列に接続したときの合成容量と同じになる。
[注 極板間に金属板を入れる場合, 金属板を一方の極 図 2
板に接するように入れ,極板間隔がd/2 に狭めら
れたコンデンサーと考えることもできる。
(7) E=1/4 [V/m)
(イ) 金属板 (導体) 内の電場の強さは 0
for
(ウ) 求める電場の強さをE'〔V/m〕 とする。
2V
V=E'x+E'
-E (2-x) E' = ² (V/m)
d
V=
V
(土) 1/11 = 1/1
1
C1 C2
+
よってC
E'-
CE
C'
=
+
d
+Q
JER
x
ES
+ Q'
+ + + +
+
x
d
2
C1|
C2
-x
(d/2)-x=
ES
×2=2C[F]
+Q'
-Q'
+ Q'
-Q
d
2&S
