[2479] 物理の問題について・・・
投稿者:香織
投稿日:2008年06月24日 (火) 04時54分
|
|
おはようございます。物理を勉強してたら、よく分からない問題に突き当たりました。
どうやって解けばいいのでしょうか?どうか、解答よろしくおねがいします。
問題
図のような、1辺の長さがL[m]の正方形の極板を間隔d[m]に保った平行板コンデンサーがある。極板の間は真空であり、真空の誘電率をε。[F/m]として次の問いに答えよ。
(い)
コンデンサーの電気容量Cをd、L、ε。を用いて答えよ。
(ろ)
スイッチSを閉じ、電圧V[V]の電池をコンデンサーに接続する。コンデンサーに蓄えられる、電気量Q[C]、及び静電気エネルギーU[J]をそれぞれd、L、ε。およびVを用いて表せ。
(は)
(ろ)のとき、正の極板からd/3[m]離れた点Aでの電界の強さE[N/C],および電位V”[V]はいくらか。
頭悪くてすいませんどうか、よろしくおねがいします。 |
■[2481] RE:物理の問題について・まっちゃん(2008年06月24日 (火) 15時56分)
|
香織さん、学生さんでしょうか? タイミングよく、この1週間はたっぷり時間がありますので、図面の描き方を思い出しながら、やってみましょう。
(い)コンデンサーの電気容量Cをd、L、ε。を用いて答えよ。
極板の面積をSとすると、コンデンサーの電気容量Cは面積Sに比例して、間隔dに反比例しますから C = ε。・S/d = ε。・L^2/d
(ろ)スイッチSを閉じ、電圧V[V]の電池をコンデンサーに接続する。コンデンサーに蓄えられる、電気量Q[C]、及び静電気エネルギーU[J]をそれぞれd、L、ε。およびVを用いて表せ。
静電容量Cは単位電圧(1V)をかけた時の貯められる電気容量のことです。これから、電圧Vをかけた場合貯められるの電気量(電荷)Qは Q = C・V = (ε。・L^2/d)・V 静電気エネルギーUは U = (1/2)C・V^2 = (1/2)(ε。・L^2/d)・V^2
(は) (ろ)のとき、正の極板からd/3[m]離れた点Aでの電界の強さE[N/C],および電位V”[V]はいくらか。
図面を参照してください。 このコンデンサは平行板コンデンサで、相対する極板の面積は等しく、また中の物質も均一です。このことより電位傾度つまり電界の強さEは E = V/d また、A点はゼロ電位より2/3dの位置にありますから A点の電圧 = (2/3)・V |
|
■[2482] 図面添付まっちゃん(2008年06月24日 (火) 16時00分)
|
実に、久しぶりに図面を描いてみました。 (この質問のおかげで、おもいだすことができました) 人皆師です。ありがとうございます。 |
|
■[2484] ありがとうございます香織(2008年06月26日 (木) 21時55分)
|
こんばんは。 パソコンの不具合で返信が遅くなりました。ごめんなさい。
まっちゃん先生大変分かりやすい解説ありがとうございました。 物理の中でも電気系は特に苦手でしたが、解説が上手いおかげで、間単に理解することが出来ました。本当にありがとうございました。
たびたび、すいませんが、もう一つ分からない問題が出てきました。別にレス立てて質問したいと思います。そちらの方もどうか解説お願いします。
ありがとうございました。 |
|
| |