Question

ゆめの

（2）の問題です。
解説の内容は理解できたんですけど、少し引っ掛かる部分があって…、AからPまでの真空部分は1／4dなのでV＝EdでEは一様な電場だから電位Vも1／4d にならないですか？この考え方だとB地点でVが0になってないしおかしいのは分かってるんですけど考え方として聞きたいです…。

80 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
スッチSからなる図1のような回路がある。
まず,スイッチSを閉じた。
(1) コンデンサーに蓄えられた電気量はいくらか。
A
キ4
'B
図1
次に,スイッチSは閉じたまま, 厚さ号の金
A
V
P
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。
このときの極板Aから極板B までの電位の
B
図2
変化の様子を極板Aからの距離を横軸としてグラフに描け。
(3) また,このとき極板Aに蓄えられた電気量はいくらか。
(4)さらに,スイッチSを開いた後,金属板Pを取り去った。このと
きの極板間の電位差V'はいくらか。
(5) Pを取り去るときに外力のした仕事 W はいくらか。
に必
(愛知工大+静岡大)
の。
の

80
(1) 電気量は
Q=CV
(2) スイッチが閉じられているので, AB 間の
電位差は電池のVに等しい。Pは静電誘導
により帯電するが, P全体は等電位であり
(導体は等電位), AP 間と PB 間の電位差は
等しくV/2である(電気量Q と間隔d/4が
等しいから)。Bが接地され, 電位が0Vで
あることからグラフは右のようになる。
A
+ Q\V
E
Q'2
VP
+ QV
E
B
Q!2
VAA
アースは電位の基準点(0V)を示すためのもの
V
P
で,回路を解くときは気にしなくてよい。
2
電位グラフの傾きは
Gく電界に等しいことも
意識して見るとよい
B
d
d
0
d
d
4
2
|3|4
1

像者に く
の
T0
に
0
d

Answer 1

ものぐさ

スイッチが切れているならあなたの考え方は正しいです。

でもこの場合スイッチがつながっているので電荷が自由に移動します。電荷が増えれば、そこから出ている電気力線の数は増えるので、電場も強くなります。

あなたの考えは電場の強さがかわらない。つまり電荷が移動しないケースに成り立つ考え方なのです。