Question

いおり

解き方わかる方いませんか🙇🏻‍♀️
答えまでいかなくてもなんとなくの解き方だけでも大丈夫です🙇🏻‍♀️🙇🏻‍♀️

18
B図 3のように, 2枚の広い極板 A, Bを向かい合わせた平行板コンデンサーが
ある。中央には電荷をもたない金属板Cが極板 A, Bに平行に置かれている。
極板A, B, 金属板Cの面積はともに S, 金属板の厚さはd, 極板A, Bの間隔
は 5d である。極板 A, Bに垂直にx軸をとり, 極板Aの位置を座標の原点とす
る。ここで, 極板Aを接地し, 極板BにQの正電荷を与えた。
り
A
C
B
aに比べて
P.
P2
Ps
x
0 d 2d 3d 4d 5d
図 3
金属板

問4 図3のように、 極板 A, Bの中心を結ぶ直線上に点P, Pa, Psをとる。
5d
それぞれの座標はx=d,
*成分 E, Ea. Esはそれぞれいくらか。 組合せとして正しいものを,次の
0~6のうちから一つ選べ。 ただし,電界のx成分の符号は図3の右向き
4d である。これら3点での電界(電場)の
2
が正であり,E。=
Q
Eoを真空の誘電率とする。
EoS'
4
0
の
の
E」
E。
0
E。
Eo
E2
0
0
E。
- Eo
E。
E。
E。
E。
0
E。
E。
問 5 極板Bの電位1Vgは問4のE。を用いて表すとどのようになるか。 正しい
ものを,次の0~⑥のうちから一つ選べ。Vn =
5
の - 4Eod
- 5E。4
0 - Eod
の Eod
6 4Eod
6 5Eod

コンデンサー

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

ゆあ

電荷は金属表面に分布する
というのがポイントです！

回路図をこのように書き換えると
分かりやすいと思います。

○ 補足
このような問題は、初見では「ん？ 」
となってしまいます。
逆に言うと差がつく問題なので
ぜひ出来るようになってください🕊

いおり

ありがとうございます！！できればそこからの考え方を教えて欲しいです🙇🏻‍♀️金属のところが導線みたいになってコンデンサーが2個になるってかんがえてたんですけどそれは間違ってますか？？

ゆあ

あっすみません！書き間違えました💦
合ってます！！
ほんとにすみません🙇‍♀️

いおり

わかりました！！この先の解き方の方針を教えてもらうことはできますか🙇🏻‍♀️

ゆあ

解説作成中なので、
出来たら回答させていただきます！
コンデンサーの極板間に導体を入れた時
などの授業ノートがあれば、
そこを確認すると良いですよ🌱

いおり

わかりました！！ありがとうございます🙇🏻‍♀️
もう少し考えてみます！

ゆあ

急いで書いたので
見づらくなってしまいました🙇‍♀️

これでどうでしょうか？
E は +1 [C]にはたらく力と考えると
向きが分かりやすくのでオススメです！

1枚目 : 解説
2枚目以降 : コンデンサーと導体・誘電体について

いおり

ありがとうございます！とても見やすいです！
解き方の流れわかりました！！
Bに＋Q与えられててBの右が-2分の1になるのがよくわからないのでもうすこし詳しく聞くことってできますか？？

ゆあ

極板Bに +Q を与えると、
極板Bの表面全体に均等に分布しているからです。
　( 右も左も +(1/2)Q です )

例. 極板に 100[C]与える
均等に分布するため、極板の表側(右側)に+50、
極板の裏側(左側)に+50 分布することになります。
50 + 50 = 100 で、全体の電荷量も合っています。

いおり

わかりました！
全部すごく分かりやすくて助かりました🙇🏻‍♀️
ありがとうございます！！！

いおり

何度もすいません🙇🏻‍♀️
上の式の分母のC₁×dのdが2dにならないのはなぜですか🙇🏻‍♀️

ゆあ

ほんとですね…！
今回、間隔が2dなのでそこも2dのはずですよね。
どこか間違ってるようです😖

先程、質問してくださった (1/2)Qが
怪しいかもしれません…！

ゆあ

いろんな問題集などを見て考えてみました。
極板A.Bの厚みが書いていないので
「厚みを無視できる極板」なのかもしれません。
そうなると、先程の右側左側というのを
考えないので (1/2)Q ではなく Q です！
紛らわしいことを言ってしまって
すみません🙇‍♀️

いおり

計算できました！！たくさん質問したのに全て丁寧に答えてくれてありがとうございました🙇🏻‍♀️