電磁気の問題ですが、さっぱりわかりません。過程とともに回答していただけると幸いです 写真におさまらなかった問四以下は下記のとおりです (4) 小問(3) で求めた静電ポテンシャルを用いて、導体球外部における電場を求 めよ。 (5) 小問(4) で求めた電場より、導体... 続きを読む

一様な電場Ē。= (0,0,E) のなかに半径R の導体球を原点 (0,0,0) に置く。球 外部の近傍における電場や電荷を求めよう。 なお、 導体に関する知識は証明なく 用いてよい。また無限遠での静電ポテンシャルは一様な電場に由来する静電ポテ ンシャルを除いて0とする。 [ヒント 1] 導体表面では、静電ポテンシャルは表面の位置によらない定数で ある。 [ヒント 2] 電気双極子モーメントアは電子双極子を構成する負電荷 -g の位置 から正電荷 +q の位置へのベクトルを用いて、ㄗ = qdと定義される。 [ヒント 3] 原点にある電気双極子戸が十分遠方で作る静電ポテンシャルは 1 p.F Od(7) = 4πEO F3 である (1)上記の一様な電場Eを作る静電ポテンシャルは、do (r) = -Eoz (= -Eo-r) であることを確認せよ。 (2) 導体球の代わりに(仮想的な)電気双極子(電気双極子モーメントア)を原 点に置いた時に発生する静電ポテンシャルと、 静電ポテンシャル do (ア)の 重ね合わせを考える (電気映像法)。 原点から半径Rの球面上で静電ポテン シャルが0となるのに必要な戸に関する条件を求めよ。 (3) 小間 (2) で求めた条件を用いて、 導体球外部における静電ポテンシャルを求 めよ。 [ヒント 4] 一様電場由来の静電ポテンシャルを加えるのを忘れないように。

(3)(4)(5)解説お願いしたいです🙇‍♀️

5 コンデンサーを含む直流回路 (Op.276~277) 図のような, 抵抗 コンデンサー 電池, スイッ チが接続された回路がある。 初め, スイッチ S と S2 は開いており, コンデンサーに電荷は ない。電池には内部抵抗はないものとする。 (1) スイッチ S1 だけを閉じた直後, 3.0kΩの 抵抗を流れる電流 [] [A] を求めよ。 C1:2.0μF 2.0kΩ 3.0kΩ C2:3.0μF S2 ✓ 1.0kΩ (2) スイッチS を閉じて十分に時間が経過し たときに, 3.0kΩの抵抗を流れる電流I2 [A] を求めよ。 S1 (3)(2)のとき,コンデンサー C1, C2 の電気量 Q1 Q2 [C] を求めよ。 26.0V (4) 次に, スイッチ S を閉じたまま, スイッチ S2 も閉じて十分に時間が経過した とき, コンデンサー C1, C2 の電気量 Q1 Q2' [C] を求めよ。 (5)(4)において, スイッチS2を閉じてから十分に時間が経過するまでの間に, S2 を通過する電気量の大きさ Q[C] を求めよ。

【5】(3)2.4×10^-5 J 【6】(3)Q²/2ε0S N になる理由を教えていただきたいです🙇🏻‍♀️

第4編 電気と磁気 20 電気容量がそれぞれ9.0μF, 1.5μF, 3.0μFの 5 コンデンサー回路 (p.246~248,250~251) コンデンサー C1, C2, C3, および 6.0V の直流 電源Eを,図のように接続した。 各コンデンサー 5 は、電源Eを接続する前は電気量を蓄えてい ないものとする。 apf C₁ HH (1)接続した3個のコンデンサーの合成容量 C〔μF] を求めよ。 11C/15 μF E (2) 各コンデンサーに蓄えられる電気量 Q1 Q2, Q3 [μC] を求めよ。 コンデンサー C3 に蓄えられる静電エネルギー U[J] を求めよ。 6 コンデンサーの極板が及ぼしあう引力 (Op.250~251) 極板面積 S[m²], 極板間隔d [m] 極板間が真空のコ ンデンサーにQ[C] の電荷を与える。 真空の誘電率を co〔F/m] とする。 (1) コンデンサーが蓄えている静電エネルギーU [J] 15 を求めよ。 6v 3MF Ad d (2) 極板上の電荷が逃げないようにして, 極板間隔を4d[m]だけゆっくりと広げ るとき,静電エネルギーの増加量を求めよ。 2枚の極板は正負に帯電しているので、引力を及ぼしあっている。この引力に 逆らって極板を引き離すために,外から加えた力のした仕事が (2)の静電エネ ルギーの増加になったと考えられる。外力の大きさがこの引力の大きさに等し いとして,この引力の大きさ F[N] を求めよ。

(2)(a)Q1:2.0×10^-10C　V1:2.0V 　 　 (b)Q2:1.0×10^-9C　 V2:10V になる理由を教えていただきたいです🙇🏻‍♀️

4 平行板コンデンサーと誘電体 (Op.242~244) 平行板コンデンサー (電気容量 20pF) を電圧10Vの電源で充電した。 (1) 充電が完了したときの電気量 Q [C] を求めよ。 (2)(1)のコンデンサーを次の状態で比誘電率 5.0 の誘 電体で満たす操作を行う。 (a) スイッチを切った状態で誘電体を挿入したときの, 電気量 Q[C] と極板間の電位差 V1 [V] を求めよ。 (b) スイッチを入れた状態で誘電体を挿入したときの, 電気量 Q2[C] と極板間の電位差 V2 [V] を求めよ。 (a) (b) 10V 第 1位 雨 誘電体 10V 誘電体

(2)が(-6,0) (3)が√2/5・k0Q となる理由を教えていただきたいです🙇🏻‍♀️

2 電場と電位(Op.222~231) xxy 平面内での電場と電位を考える。イッ x軸上の点A(-1, 0) +Q[C] の電荷, 点B(4, 0) に-4Q [C] の電荷を固定する。 なお,Q0 座標の単位はm である。 クー ロンの法則の比例定数を ko [N·m²/C2] 電 y〔m〕 4 2+P A + 位の基準を無限遠とする。 -4 -2 0 2 B4 4 x[m] 15 (1) x 軸上A, B間で電位が0になる点はどこか。 (2) x軸上で場の強さが0になる点はどこか(無限遠の点は答えに含めない)。 (3) P(0.2) の電場の強さE [N/C] を求めよ。

(イ)の解説お願いしたいです🙇‍♀️

→ HHH (3) 電気容量が 10μF のコンデンサーが電気量 2.0×10-C蓄えているとき 問18 右図のコンデンサー C1, C2 の電気容量 C, C2 (ア) (イ) には, C2 = 2C の関係がある。 (ア)(イ) の C1 端子間にともに電圧Vを加えたとき, それぞ れ,C2 の静電エネルギーは C1 に蓄えられた静 電エネルギーの何倍か。 C1 C2 C2

解説お願いしたいです🙇‍♀️

なるまでコンデンサー C1 を充電した。 類題 6 図のように,電気容量がそれぞれ2.0μF, 1.0μF のコンデンサー C1, C2 と, 2つの電源, スイッチS1, S2を接続した。 まず, スイッ チのみを閉じ, PS間の電位差が10V に S₁ P S2 10V 25 V C₁ H SC2 T (1)C の P側の極板上の電気量 Q [C] を求めよ。 次に, スイッチ S を開き, S2 を閉じて,電源でPT間の電位差が 25Vに なるようにした。コンデンサー C2 は, 初め充電されていないものとする。 (2)SとTの電位はどちらが何V高いか。 ヒント S側の極板における電気量の保存を考える。 初めに C1 が電荷を蓄えているため、 電気量の合計が0とはならない点に注意。 35 第4編 第1章 電場

来年受験生で、電気電子工学科に数学英語化学で受験しようと思ってるんですが物理いっさい勉強しないのは将来的にやばいですか？経験者の方教えてください。

教えて欲しいです。 電磁気の分野です。 1、2枚目は問題で、3枚目は解凍群です。

【4】 導 次の文章の空欄にあてはまる最も適した数式または語句を解答群の中から選びなさい。 図1のように、質量m,長さ1の導体棒ab の両端に質量の無視できる導線をつなぎ、固定さ れた水平な絶縁棒上の点c, 点dに巻きつけ, 導体棒ab が水平になるようにつるす。点cと点 dの間隔を1とし、導線 ac, bd の長さをともにする。また,aの最下点を原点Oとして図1 のように水平方向にx, y 軸を,鉛直方向に軸をとる。この装置をy軸の負の方向から見た様 子を図2に示す。 さらに、 図1の上部 線 ar か にあるように、抵抗値 R の抵抗,起電 力Eの電池、スイッチSからなる回路 を導線につなげる。 また、 図1,2のよ うに導線が鉛直方向となす角を0と し、矢印の向きを正とする。以下では 重力加速度の大きさをgとし,導体棒 と導線の抵抗 および回路abdc におけ る自己誘導は無視する。 また、導線は たるまないとし、絶縁棒と導体棒の太 さは無視できるものとする。 S p TR 9 E ZA 8 B 0 -a x 図1 d ZA r 0 図2 B a x スイッチSをq側に接続し,図1,2のように, z方向の正の向きに磁束密度の大きさがBの 一様な磁場 (磁界)をかけると、導線が鉛直方向と角度をなす状態で導体棒ab を静止させるこ とができた。このとき, 導体棒には大きさ (1)の一定の電流が流れるため、 大きさ (2)の力がx軸と平行に,x軸の (3) の向きにはたらく。 導体棒にはたらく力のつりあ いにより, はtando = (4)をみたす。

この回路を電気用図記号を用いて回路図で表せという問題です。 わかる方、図で教えてください！

Afe e + 電源 B