電磁気の問題です。大至急解き方を教えていただけないでしょうか……。全く解き方がわかりません。どなたかどうかお願いします

問題5 (この問題では適宜対称性を援用せよ.なお, 1) 2) では Ia はIのままで計算すれば よい. 3) では Ia の表式の計算が必要となる) 極板が半径rの金属円板, 極板間距離がl の (十分理想的な) 平行板コンデンサがあるとする. いまこのコンデンサは充電中であるとする. 充電中には極板間の電場は時間変化するが, 空間的には一様 (極板間のどこでも同じ) であると仮定する.また, 2枚の極板が底面(上面・ 下面), 高さlの円柱を考えておこう. の → 1) 極板間では電流密度はすであるが,変位電流密度 J = o はすではない。極板間 で極板と同じ半径rの円板面をDとするとき をDにおいて面積分したものを,変位電 at 流La=pn as とする。 上記の仮定より Laは極板間で一様となる。変位電流 I』が上記 Jar Hola の円柱の側面に作る磁場の大きさBがB= となることを示せ. 2πr 2) 極板間の電位差を Vとする. 上記の円柱の側面におけるポインティングベクトルの大きさ Sを計算し, Sを側面にわたって積分したものを W とすると W = VI』 となることを示せ . πr² 3) 定数Cを C= com とおく。 時刻がt=0〜tのときに、電位差がV= 0〜V と変化した l とする.このとき, 2) の Wを積分すると - wa = 1/2 CV2 となることを示せ。 W dt

何から考え出せば良いのかがわかりません、ヒントをいただけませんか🤔

B A 図3のように、真空中に2つの極板(面積4) E を距離dだけ離して平行に向かい合わせたもの を平行板コンデンサーという。極板の端の影響 が無視できるとき、このコンデンサーの静電容 量Cは C-4 d で与えられる。今、極板間の電場Eが一様であ ると仮定して、式(a)を導け。式(a)を導く過程 で、必要ならば極板上の面電荷密度をgを使っ てよい。真空の誘電率は&。である。 x XB d XA 図3

電磁気学の分野なのですが、自分には難しくなかなか解く手が進みません💦 もしよろしければ解説して頂けるとありがたいです。よろしくお願いします！

機能,のそれぞれに関して簡潔に述べよ。また,電気容 【問2】(1) キャパシター(コンデンサー)とは何かを,①構造, 量(静電容量)の定義を書け。 (2) O 誘電分極,②分極ベクトルP(電気分極),③電場 E と電束密度ID の関係,について簡潔に述べよ。 (3) ある平行板キャパシターの電気容量は 30 μF である。このキャパシターの極板の間に,ソーダガラスを隙間なく挿入し た。電気容量はいくらになるか(ソーダガラスの室温における比誘電率については書籍やインターネットから調べよ)。 (4) キャパシターには加えることのできる限界の電圧があり,これをキャパシターの耐圧という。いま手元に耐圧 25 V,電 気容量 10 μF のキャパシターが数十個ある。これらを接続して,耐圧75 V, 電気容量 20 μF のキャパシターを作るには どのようにすればよいか。その方法と考え方を述べよ。 (5) 極板間が真空のキャパシタがあり,この極板間の電位差が 10 V になるまで電荷を蓄えさせた。この状態で,ある物質を 極板間に隙間なく充填したのち,極板間の電位差を測定すると 3.5 V になっていた。充填した物質の比誘電率を求めよ。

平行板コンデンサーの両端に、40Vの電池をつなぎ、スイッチを閉じで充電した後、 スイッチを開いたらコンデンサーに蓄えられる電気量は、最初に充電したのみになるじゃないですか？？ この時コンデンサー間の距離を大きくすると、電気容量が小さくなり、電気量は変わらないので、電圧が大... 続きを読む

この問題の（2）が分かりません。 平板自体は不導体なので平板内での電荷の動きはなく、σ1,σ2だと思うのですが、何か引っ掛けがあるような気がして心配です。

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途中式、解説付きでお願いします

其礎物理学B 語 2 四回司で玉きり 便につなぎ、にで舘につたぎ変たた。 このとき ne 9 | 因還(ば 男NE示すようにュンアシサナ GiおよびCr をBCV)の電池で充電した。そ のまま回示すようにュンアンッを失続したおした。図国の* も半の自を表す RE ただし、 Ci の宙量はCHO、 の全量は09とする。 の (⑤) ュ に 回 Ge p s 膨是| 芝入容量が1F と4gF とのコンデンサを直列に接続し 500Vの電圧を加 えた。

途中式、解説付きでお願いします

問題 RA 容量どの平行板コンデンサた、 直流電圧 を加えて充電した後、そのま ま平行極板の距離のみを1に縮めた。両極癌の電圧はいくらとなたるか 問題 6 等しい静電容量C をもつ2個の平行板空気コンデンサがある。 一方の= ンデンサの電極板問を比放電氷が 2 の物質で満たし、 2 個を並列に接続した。合成 の静電容量は C の何倍か。

①ですが、c=εd/sで計算するとh(x)が消えてしまう気がします。それで大丈夫なのでしょうか？あと②の解き方を教えていただきたいです。よろしくお願いします。

上に 宙き中にある長方形平行板コンデンサー(夷行き方向の長さ に傾き、板間隔が一方の端で2(p-2)、 他方の端で2(p+@②)になっ <の)。 このときの静電容量について考える。真識の誘電率 響は無視する。 訪に座標をと る。問題のコンデンサーを電方向に区切った ンカこの静電容量C をg。、ヵ、み、極板間隔ヵ(x)を使っ 分に小さいものとする。

６の(3)からがわかりません。

6 図のような回路で、最初、スイッチはどちらも開いており、いずれのコンデンサーは電荷を区えていないもと とする。また、Cュ1.5[F]、C。三4.5[F]、Cョ4.5[F]、Vー40[V]とする。 まず、スイッチS 」を閉じ、C」とC。とを充電した。 Q①) C」に蓄えられる電荷は何Cか。 (2) C 2にかかる電圧は何 V か。 一次に、 S を開いてから、 S 。 を閉じ十分に時間がたった。 | 3⑬ Caにかかる電圧は何 V か。 (4) C。に蓄えられる電荷は何Cか。 (5)抵抗R で発生したジュール熱は何 J か。 7. 極板 4 B の間隔が 27で電気容量が C の平行板コンデンサーと、極 板と同形で 7 に比べて厚さの無視できる薄い金属板 D がある。 図 1 のように、金属板 D を両極板 AB から等距離にみるように置き, 起電力の電池およびスイッチ S を通して、A _B とつなぎ、A, B を接 地する。 (1) スイッチ S が閉じられているとき, 極板 A、Bに普えられる電荷 の @ はそれぞれいくらか。C を用いて表せ。ただし、正電荷 の場合は二、負電荷の場合はーをつけて答えよ。 次に、スイッチ S を開いた後、図 2 のように, 金属板 D を A の方向 にぅ> だけ移動する。 (2) D の電位はいくらか。アを用いて表せ。また, 極板 A。 B に蓄えら れる電荷 g 、ゅ はそれぞれいくらか。 6 を用いて表せ。ただ し、正電荷の場合は二、負電荷の場合はーをつけて答えよ。