リード D
124 第4編電気と磁気
正の極板
IC
214. 電場と電位● 図のように,2枚の広い平行極板
が真空中にあり,極板間隔は 0.40m, 極板間の電位差は 80 0.10m
Vである。両極板の間に A, B, Cの3点があり,各点は
図のように1辺が0.20mの正三角形の頂点にある。そし
て、点Aは正の極板から 0.10mの距離にあり,2点A,B0.10m
A
0.20m
'C
B
負の極板
を結ぶ直線は極板と直交している。
(1)点Aを通る等電位線(等電位面と三角形 ABC を含む面の交線)を実線を用いて,ま
た,点Cを通る電気力線を破線を用いて描け。
(2)点Aの電場の強さE[V/m] を求めよ。
(3)点Aと点Bの負の極板に対する電位 VA[V], VB[V] を求めよ。
(4)点Aに1.6×10-°C の正電荷を置いたとき,この正電荷にはたらく静電気力の大きさ
F[N) を求めよ。
(5)(4)の電荷を,点Aを出発して直線 AC上を点Cまで運び,さらに直線 CB上を点B
まで運ぶとき,静電気力がこの電荷にする仕事は合計して何Jになるか。
(6) いま,点Aに(4)の正電荷が固定され,それと等量の負電荷が点Bに固定されているも
のとする。この場合の,点Cにおける電場の強さ Ec [V/m] を求めよ。ただし,真空
中でq[C)の電荷からr[m] 離れた点の電場の強さは, 9.0×10°-[V/m] である。
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