物理
高校生
7番の問題で、自分の答えが全然違っていたので、根本から分かってないと思います。ご指摘お願いします
電磁気
EX 点0を中心とする半径aの球面上に正電荷がー様に分布し、 全体では
+Qになっている。0から距離r(r>a) 離れた位直の電場を求めよ、
国 対称性から電気力線はOを中心として球面
から放射状に出ていく (図a)。 その総本数N
は4AQ本であり, Oを中心とする半径rの
球面上(表面積S=4xr" ) での電場をEとする
と, Eは単位面積あたりの本数に等しいから
E=V-4zkQ_kQ
Gく対称性!
S
4
この結果はQをもつ点電荷がOにあるときつくる電場と同じである。そ
まわりの電気力線の様子が前ページの図と同じであることから一目難態
ようす
いちもくりょうぞ。
てもよい。
球面上に一様に分布した電荷は, 中心にすべての電荷
が集まったのと同じ影響を周りにおよぼすことが分かる。
ただ,電気力線は放射状に出ていくので球面内の電場
は0である。図bのように, 正反対の位置にある電荷か
らの電気力線が打ち消し合うからと考えてもよい。
7' 一直線上に,単位長さあたり o[C/m] の正電荷が一様に分布している
の直線からr[m] 離れた点での電場の強さを求めよ。
7
L
L
対称性から電気力線は直線Lに垂直
になる。Lに沿って長さ! [m] の部分に
は ol [C) の電気量があり, N= 4ck· ol
[本]の電気力線が出て,半径r[m] の円
柱面(表面積S==2xr·1)を貫いている。
対称性から面上の電場Eは共通であり
N_4ckol_2ko (N/C)
2元rl
E=
S
[N/C]
r
ro(C) Nニード
-2
よけの人
人ol
OceA)Xh u)=
h
kO
Kの人22ト入人、こ
E-
2Fn
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