Question

おと

この問題でどうして金属板Pは中央に置かれていると分かるのでしょうか？
教えていただきたいです！

373. 金属板の挿入 間隔dだけ離れた
極板 A, Bからなる電気容量Cの平行板コン
デンサー、起電力Vの電池とスイッチSから
なる図1のような回路がある。
スイッチSを閉じた。
(1) コンデンサーに蓄えられた静電エネルギ
図1
図2
- Uを求めよ。
次に,スイッチSを閉じたまま, 厚さ
d
の金属板Pを図2のように極板A、 Bに平行
に極板間の中央に挿入した。
(2) 極板A, B間での, 極板Aからの距離と電位の関係を表すグラフをかけ。
(3) また, このとき極板Aに蓄えられた電気量Qを求めよ。
さらに,スイッチSを開いた後,金属板Pを取りさった。
(4) このときの極板間の電位差 Vを求めよ。
>例題74.382.34
TOF

ここがポイント
373
コンデンサーの極板間に金属板を挿入すると, 金属板は静電誘導を起こし, 金属板全体が等電位と
り. コンデンサーの極板間隔が, 金属板の厚み分だけ狭くなったと考えられる。 それに伴って. 電気
量も変化し、スイッチSを閉じた状態ではコンデンサーに蓄えられる電気量も変化する。
(1) 静電エネルギーの式より U=→CV2
(2) スイッチSを閉じたままなので, AB 間の電位差はVに保たれている。
金属板Pが極板間の中央に置かれているので, AP間, PB間の電位差
電位
1参考 電場のグラ
下のよう
電場
はともに-となる。 また, AP間,
2V
d
2
V
V
PB間の電場(電位の傾き)は等しい。
Aからの
2
金属板Pの内部には電場がなく, 金
属板全体は等電位なので右図のよう
1
0
距離
A
d
3
d
4
d
4
0
d
d
になる。。
4
別解 コンデンサーの極板問に金属板が入ると, 極板問
隔が狭い2つのコンデンサーを直列接続したものと考
A-
d V
4'2
えることができる。このとき, 極板問隔は一となる。
d V
42
4
B-
この極板間のみで電位は変化しているので, 図のよう
に表せる。

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

ゆーだい

問題文より「間隔dだけ離れた極版A,B...」
(1)より「厚さ d/2の金属板Pを図2のように…」この2文からわかると思います。

ゆーだい

→(1)に、「A.Bに平行に極板間の中央に挿入」ってあります

おと

本当ですね！
ご回答ありがとうございました！