物理
高校生
質問です。
教科書と、マーカーを引いた部分のA,Bなどが反対なのは何故でしょうか?
教えて下さい~!!!!
宜しくお願いします。
最後の写真が教科書です!!
112. 電荷を運ぶ仕事 次の文中のに適当な用語,数式,または数値
を入れよ。
強さE[N/C〕の一様な電場中において, 電気量 g 〔C〕 の電荷が電場の向きに距
離d[m〕 だけ進むと, 電荷が電場から受ける仕事は W= ア [J] となる。
右図の破線は固定された正, 負等量の電荷のま
わりの 2.0V ごとのイを表している。
3.0×10-C の正電荷をAからDまで実線の経路
にそってゆっくりと運ぶとき, 外力がする仕事は,
A→Bの区間でウ J, B→Cの区間でエ
J, C→Dの区間でオJである。
B
C
D
112 Point! 電荷(電気量q[C]) を点A(電位V^ 〔V〕) か
ら点B(電位VB 〔V〕) まで移動するとき, 静電気力が
する仕事 W〔J〕 は、 静電気力による位置エネルギー
の差 QV^-qVB=g(Vs-VB) [J] である。 静電気力
とつりあう外力を加えて, 電荷をゆっくりと移動させ
るとき, 外力がする仕事 W' 〔J〕 は,Wと同じ大きさ
で符号が逆になる。 W=g(VA-VB),
W'=-W=g(VB-VA)
THE
これらの仕事は, 運ぶ経路には関係がなく, また, g,
VA, VB の符号が正でも負でも成りたつ。
解答 (ア) 右図において, 電荷の
移動の始点をA(電位VA 〔V〕),
終点をB (電位 VB 〔V〕) とする。
電場が電荷にする仕事 W 〔J〕
は,静電気力による位置エネルギーの差であるから
W=gVa-qVB=α (VA-VB)
電場が一様なので, 2点A,B の電位差は
V=VA-VB=Ed〔V〕 であり
W=qEd (J)"
(イ)等電位線
A.
F ●B
問題の図において, 点 A, B, C, D の電位をそれぞれ
VA, VB, Vc, VD [V] とし, (ウ)~(オ)の各区間で外力がする
仕事をそれぞれ WAB, WBC,
WCD 〔J〕 とする。 各区間で
始点を基準とした終点の電位は、 図の等電位線の間隔の
数から考えて
VB-VA = 2.0×4=8.0V, Vc-VB = 2.0x0 = 0V
VD-Vc=-2.0×3 = -6.0V
(ウ) WAB=g(VB-VA) = (3.0×10 ) ×8.0
=2.4×10-ja
(エ) WBc=g (Ve-V) =qx0=0J
(オ) Wcp=g(Vo-Vc) = (3.0×10-) ×(-6.0)
=-1.8×10-7Ja
電位差 電場の中の2点間における電位の差
を電位差, または電圧という。 2点A,Bの電
electric potential difference
voltage
位をそれぞれ VA [V], VB [V], AB間の電位差
を V〔V〕 とすると, V = VA- VB となる。 点A
から点Bまで電荷g [C] を移動させるとき, 静
電気力がする仕事 W[J] は,各点における位置
エネルギーの差であり,次式で表される (図1)。
電位
VA--------!
A
電位差
V=VA-
VB---- B
静電気
図14 電位差と
W=g(VA-VB) = gV (仕事 [J] =電荷[C] × 電位差〔V〕)
静電気力と同じ大きさで, 逆向きの外力を加えて,点Aから
g〔C〕を移動させるとき, 外力がする仕事はW〔J〕 となる。
問 9 点Aの電位が点Bよりも1.0 × 102V だけ高いとき、 次に示され
ただし, 電気素量を 1.6 × 10-19 C とする。
(1) 陽子がAからBまで移動するとき, 静電気力が陽子にする仕事。
(2) 陽子をBからAまでゆっくりと運ぶとき, 外力が陽子にする仕事。
(3) 電子がAからBまで移動するとき, 静電気力が電子にする仕事。
2 一様な電場と電位差
一様な電場E [N/C〕の中で.正電場の向きに
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