ガウスの法則ってなんでk0（真空中のクーロンの比例定数）でかんがえてるんですか？ 電荷は極めて小さいため真空と見なしているんですか？

D 帯電体から出る電気力線の数 帯電体から出る電気力線の総数 を求めよう。 図13のような, Q[C]の正電荷 を中心とする半径r[m]の球面S 上では、電場の方向は球面Sに 垂直であり, 電場の強さ E[N/C] Q は E = ko o である(koは真空中の クーロンの法則の比例定数)。球面S を貫く電気力線の数は1m²当た りE本で, 球面Sの面積は4πr2 であるから,球面Sを貫く電気 力線の総数をN本とすると N=EX4πr2=4mkoQ (5) となる。 1m² の面 ERED S 面積 1m² 4πr² 球面 S r Q (C) r (m)→→→→→ 面を貫く電気力 E 1m² の面 EX4πr²=Akhil ①図 13 電荷から出る電気力線 電気力線 E本 電場

わからないので教えてください物理の問題 至急

80 [3] 静電気力と電場 必97. 〈帯電した平面による電場〉 真空の誘電率を so [F/m〕(=[C2/(N・m²)]) として次の問いに答えよ。 〔A〕 図1のように, 真空中に面積 S [m²] の十分に薄い金属平板が あり,その上に電荷Q(Q>0) [C] が一様に分布している。 (1) 電荷Qから出ている電気力線の総数Nを求めよ。 (2) 電気力線が金属平板に垂直で外を向いているとして, 金属平板のまわりの電場の強さ E[V/m〕 を求めよ。 〔B〕 図2のように, 真空中に [A] の金属平板が2枚, 間隔d [m〕 で平行に置かれている。 この平行金属平板からなるコンデンサー の電気容量を求める。 (1) 金属平板 A, B に, それぞれ電荷Q [C], -Q [C] が一様に分 布しているとき, 金属平板間の電場の強さE 〔V/m〕 を求めよ。 (2) 金属平板Bから見た, Aの電位V [V] を求めよ。 A di (3) コンデンサーの電気容量 C [F] を求めよ。 (4) 金属平板Aが受ける引力の大きさF〔N〕 をQとE」 を用いて表せ。 B 図1 図2 +Q + Q [ 信州大改 〕

二つ疑問があります。 ・電場の強さはは一平方メートルを通る電気力線の本数と同じになりますが、より電荷に近い位置の一平方メートルを通る電気力線の本数は遠い位置のものより多くなりますか？ ・電気の位置エネルギーは、重力のように引き合う引力だけじゃなく遠ざける斥力も働きますよね、... 続きを読む

220 V章 電気 発展例題35 金属球による電場と電位 点として, 水平右向きにx軸をとる。 クーロンの法則の比例定 半径Rの金属球に,電荷Q(>0) を与える。 球の中心Oを原 数をk,電位の基準を無限遠とする。 (1) 0から距離r (R<r) はなれた点Pの電場の強さと電位を それぞれ求めよ。 x軸上において, 位置 x (0≦x)と電位Vとの関係をグラフに描け。 (2) 指針 電荷は , 金属 球の表面に一様に分布する。 このとき, 金属球内部に電 場はできず, 金属球内部の 電位は一定となる。 電気力 線は図のように広がり, 0 を中心とする球面を垂直に 貫く。 電気力線 解説 (1) Oを中心とする半径rの球面 を閉曲面として考える。 閉曲面内部の電荷の和 はQであり, ガウスの法則から,この球面を貫 く電気力線の本数は4ヶkQ本である。 単位面 積を貫く電気力線の本数が電場の強さである。 球の表面積は4πr2 なので,電場の強さEは, 発展例題36 電位の合成 発展問題 449,457,452 E= 4лkQ =k²²²/² 4πr² 金属球外部の電場のようすは,Oに点電荷Qが あるときと同じである。 電位Vは, (2) x>Rの電位は,(1)から,V=k x Q R k- R O x=RのときはV=kQ/R となる。 金属球内部 の電位は一定で 0, 0≤x≤R VA の電位はx=R の値に等しい。 グラフは図のよ うになる。 R V=kQ r となる Q X V=k- 発展問題 449 453 45.

答えは2kq/rです なぜ、こうなるのか教えてほしいです

チャ -15, P42 Check 問題のみ 教科書 P224~245 リード lightノートP141~15 ※教科書 P206~223もよく復習して おくこと。 科書 P.212~P.251 17章 18章 3 ただし、 物の発生との また、動物の反応と らは、動物の行動は除外 教 システム 教科書 Lesson 2~4 システム英単語 No. 1~300 in Quest ⅡI Ace Lesson15~ ･Expressions Pr Vision Quest Ⅱ Ace. actice (指定した問題) 19 Build-up Expressions 教科書 p.222) (問7) 細くてまっすぐな十分に長い導線に, 単位長さあた g 〔C〕 の正電荷 り が一様 に分布している。導線から距離r 〔m〕 はなれた位置にできる電場の強さを求めよ。 ただし, クーロンの法則の比例定数を [N･m²/C2] とする。 JH @ [0] »+34) outant ENIJIRANEO (0) 01 GALVENAI & ABSORIAÇ Joxe 導線 Jo +++++++++ 1/ 439 電気力線の本数 [正の占重荷を中心とする 半径r[m]の球面を考える。 点電荷から放射状に均等に出た電気力線は, 球 XIC 706 B k10 B

(3)の図1について 緑マーカーで引いたところがどうしてそうなるかわからないので、教えていただけると嬉しいです🙇‍♀️

例題24 (3) 球殻 <思考> 258. 金属球と電気力線■ 半径Rの金属球Aに電荷Q (Q>0) を与え, 内表面の半径2R, 外表面の半径 3R の帯電していない中空の金属球Bで,両者の中心が一 致するようにAを取り囲む (図1)。 さらに,Bを導線 で接地する (図2)。 クーロンの法則の比例定数をkと し, 図1,2のそれぞれについて次の各問に答えよ。 (1) 電気力線の概形を図示せよ。 図1 (2) Aの中心から距離x(0≦x≦4R)の点,電場の強さEを表すグラフの概形を描け。 B A 長い導線 図2 FAST B (3) Aの中心から距離x (0≦x≦4R)の点の,電位Vを表すグラフの概形を描け。ただ し,電位の基準は,図1では無限遠,図2では接地点にとる。 例題24 セント

オがわかりません． キ，クに関しては，Q1, Q2がr内に全て含まれているため理解しやすいですが，オはなぜQ2の方を無視して良いかがわかりません．コンデンサーの極板の時と同様に，電場は(1/2)としてはいけないですか？ また，もし Q1が負電荷，Q2が正電荷 Q1が... 続きを読む

(A) 点Oに[C] の正の点電荷があり,さらに点を中心とした半 径α[m]の球面上にQ2〔C〕の正電荷が一様に分布している系を考 える (図3)。 点0から [m]の距離にある点Pの電界の強さE [V/m〕 は、点Oを中心とした半径r[m]の球面を通過する電気力 線の総本数Nから求めることができる。 すなわち, r<a のとき N = オとなるので,E=カであり, r>a のとき N= キとなるので,E=クである。 (B) 真空中に置かれた平行平板コンデンサーを考える。 Q [C] の正電 荷が一様に分布する極板を囲む直方体状の閉曲面A (図4)を通過す る電気力線の総本数Nは,Qを用いて表すと, ガウスの法則により 図2 TE ~閉曲面 (球面) 電荷Q2 [C] が球面の表面のみに 一様に分布している 図3 (A) オr<a の場合に, 点Oを中心とする半径rの球面の内部に存在す る電荷はQ1のみであるので,この球面を貫く電気力線の総本数Nは N=4rkQ₁ カオで考えた球面を貫く電気力線の総本数Nは, Eを用いて N=Ex4xr² とも表される. これがオで求めた値と等しいこと (ガウスの法則) より 4mkQ=Ex4mr² キ ra の場合に、点Oを中心とする半径rの球面の内部に存在する電 荷はQ+Q2 であるので, この球面を貫く電気力線の総本数Nは N=4wk (Q1+Qz) クキで考えた球面を貫く電気力線の総本数Nは, Eを用いて N=Ex4tr² M E=kQ₁ k p² とも表される。これがキで求めた値と等しいこと (ガウスの法則)より 4mk(Qi+Q2)=Ex4xr² :: E=kQ¹+Q₂ 7²

写真の赤線部分についてですが、金属板は、C=(εS/d)のdを大きくする、つまり、電気容量を大きくする役割があるのに、なぜ、写真の赤丸の図のように誘電体を金属板で挟み込んでも、電気容量は変わらないのですか？

coers (ⅡI) 誘電体板の挿入 6~ co CA 下図1の+Q,-Q に帯電した極板間に比誘電率&rの誘電体板を挿入す ると,真空部分の電場Eは変わらないが, 誘電体内の電場はE/Erとなる (図2)。&>1より誘電体を入れることによりその部分の電場を弱くしたこ とになる。 ぶんきょく これは誘電体の表面に電荷が現れ(誘電分極),電気力線の一部を消すため だ。誘電体には自由電子がない。電子は原子 (あるいは分子)内でしか動けな いので、導体のように内部の電場を0にまではできない。 同 図1と2を比べると, Qは同じだが, 図2の方が誘電体部分の電場が弱く 電位差が小さい。 よって図2の方が電気容量が大きい。 誘電体はどこへ入れ ても電位差は同じだから, 入れる位置は電気容量に影響しない。 図3のように誘電体の上面と下面に薄い金属板を入れても電気容量は変わ WHOSEN らないから,図2の電気容量は図4のように3つの部分の直列として求める ことができる。 (0) E **** +Q - q + q -Q + Q. E Er E * * * * * -Q. に +Q 薄い金属板 +q -Q +Q 0000 -Q +Q -Q -9 +q 9 99 +Q Q +Q --Q +Q -Q

物理、電気の範囲です🙇‍♀️ （ 2）の解き方を教えてほしいです！おねがいします

問6 真空中で, 十分に細く無限に長い棒に, 単位長 さあたりQの正電荷が均等に帯電している。 真空 中でのクーロンの法則の比例定数をk とする。 (1) 図のように, 長さL, 半径rの円筒を考える。 円筒の側面を貫く電気力線の本数を求めよ。 (2) 電気力線の密度が電界の強さに等しいことか ら、円筒の側面上での電界の強さEを求めよ。 -L (1) ko LQ本 (2) 2koQ r 第1章

物理、電場と電位の範囲の問題です。(4)のW2の解説がよくわかりません

例題 106 正電荷Sのまわりの電位の様子が 0.5 [V] ごとの等電位面 (線)で示されてい る。 点Eを通る等電位面は0〔V〕 である。 (1) 点Cを通る電気力線を破線で図示せ よ。 (2) 点A の電位はいくらか。 (3) 点A,B,C のうち,最も電場が強いところはどこか。 (4) -0.1 〔C〕の負電荷を, 点Eから点Dまでゆっくり運ぶのに必 要な仕事 W はいくらか。 また, 0.2 [C] の正電荷をA→B→E →Aの順にゆっくり運ぶのに必要な仕事 W2 はいくらか。 SMAMBO? (1) 電気力線は等電位面に直交することから 右図が得られる。 OV S ココが、 OV E (2) 正電荷Sに近づくにつれて電位は上昇 する。 点Aは点Eから数えて4段目の等 電位面上にある。 したがって点Aは点E より0.5×4=2〔V〕 だけ電位が高い。 • VA= +2 (V) (3) V = Ed より, E = V/dとなる。 電位差 V が等しければ, 距離 (間隔) dが小さいほど電場は強い。 このことから等電位面の間隔が狭い場所が, より電場は強いことになる。 したがって点 A, B, Cのうちでは点Aが最 も電場が強いことがわかる。 (4) Wi=g(Vo-V)より,g=-0.1 [C], Vo=-1 [V], VE= 0 [V] を 代入して W=-0.1×(-1)=0.1〔J〕 また,静電気力に抗してした仕事は途中の道筋には関係ないので W2=g(VA-VA) = 0 (外力のした仕事) = (位置エネルギーの変化) また, (静電気力のした仕事)=- (外力のした仕事)

答えに自信が無いので教えてください💦 よろしくお願いします🙏

54. (点電荷による電場と静電気力)(思考 次の(1)~(5) に答えよ。 ただし、電位の基準を無限遠とし, 真空中のクーロンの法則の 比例定数をんとする。 真空中の点Oに電気量の大きさ(g>0)の点電荷が置かれている。 ¥g(g>0)の点電荷が置かれている。 (1) 点Oから距離だけ離れた点Pに点電荷がつくる電場の大きさを答えよ。 また, 点Pの 電位を答えよ。 (2) (1)において,点Pの電位をVとする。 図1に示した, 点0 と点Pを含む図中に電位がV. 2V, 3V の等電位線をそれぞ れかけ。 また,図中に電場の向きがわかるように電気力線を かけ (3) (1)において,大きさ Q(Q>0)の電気量をもつ質量mの小 球を無限遠からゆっくり点まで動かした。 小球に外力がす る仕事を求めよ。 次に, 小球を点Pで静かにはなしたら動き 始めた。 小球が無限遠に達したときの速さを求めよ。 ただし, 小球をはなしたのち静電気力以外の力は, はたらかないもの とする。 次に、図2のように電気量の大きさq (q >0) と大きさ (g'>0)の点電荷がそれぞれ原点からaだけ離れたx軸上の 点AとBに固定されている場合を考える。 原点からαだけ離れ たy軸上の点Cでの電場の向きは,y軸から15° 傾いていた。 (4) gg'の比を求めよ。 (5) 大きさ Q(Q>0)の電気量をもつ質量mの小球を点Cに置 き 静かにはなした。 このとき小球の加速度を求めよ。 小球 が無限遠に達したときの速さを求めよ。 〔神戸大〕 図1 15° 図2 B