物理
高校生
解決済み

コンデンサーの引力はΔx引き離した時に外力のした仕事と静電エネルギーの変化が等しいことを利用して求める事が出来るのは理解できたのですが、極板間の引力がどの極板間隔でも等しいのかが理解できません。

結果、式的に見たら関係ないのは分かりますけど、そもそも引き離す時に一定である事を前提にしてるので、どうやって判断すればいいのか分かりません

コンデンサー

回答

✨ ベストアンサー ✨

点電荷の電界は遠くなるほど弱くなりますが、平行平板の電界は間隔によらず一定です。点電荷は放射状に電気力線が飛んでいってしまいますが、平行平板ではまっすぐに電気力線が出て行くからです。

したがって(点電荷の直観には反しているようにみえますが)電荷と電界できまる吸引力は、極板間隔によらず一定になるわけです。

まよぱい

やっぱそれは前提知識として知っとくべきですかね

ゲイシャ

単に知っとくべきとか暗記すべきとかではなくて、ここが電磁気学の本質です。
すなわち形状に依存するという物理の基礎的な考え方を学んでいるのです。
(いわゆる名物予備校講師はこのあたりの説明、誇張、うんちくがうまくて『わかりやすい』などといわれるわけです。本質を押し出しているだけなので、わかりやすいと思うのは当たり前ですね)

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回答

Fは一定であることを前提してないですよ

まよぱい

でも、F一定でないと外力の仕事が出せなくないですか?
前提ってのは前提知識ってことです。言葉足らずで申し訳ない。

ウィズ

こちらも言葉足らずですみません
Fは変位に依存しようとしなくてもどちらでもいいです
微小変位を考えるので一定とみなして仕事は単純な積で良いわけです

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