Question

名無し太郎

この問題の（2）が分かりません。
平板自体は不導体なので平板内での電荷の動きはなく、σ1,σ2だと思うのですが、何か引っ掛けがあるような気がして心配です。

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電磁気学 電界

Answer 1

Noether

大学に通う前に拝見しました。
まず(1)について、考察は自分の見解と一致していました。問題は(2)です。実は質問者様が最初にノートで指摘している電界の式(E＝σ/2ε)というのは、ガウスの法則を適用してできたものです。このことを鑑みると、２つの平行板が存在することで、単独の時と比較して、周りの電場が変化していますよね？つまり、ガウスの法則の形も変化します。
具体的には、添付のノートを見てくれればわかりやすいと思います。平行板1の表側の場合、外側の電場が増加しているので、電荷密度も増加しています。

Noether

補足として、質問者様の「平行板は不導体であり、平板内での電荷の動きはない」という見解に関して、私も学ぶ身故個人的な意見になりますが、不導体内での電荷の動きがないというのは、自由電子の動きがないというの意味でしょうか？この問題では、自由電子とは別に、外から電荷を直接与えているように思えます。そうすると、電場によってその電荷は動くことができるのではないでしょうか。分極とも違うような気がするので...曖昧で申し訳ないです(・ω・｀)