7 コンデンサー回路と電気力線
図1のように,起電力 Vの電池につながれた
面積 S の平行極板 A, B を間隔 3dで真空中に
置く。 B は接地 (=電位の基準とする) してお
り,極板は十分大きく,極板間の電場は一様と
考えてよい。はじめにスイッチ S を閉じ,平 S,\
行極板 A, B からなるコンデンサーを充電させ
た後, Aから距離dのところに極板 A と同じ
電気量を帯びた金属板Cを平行に挿入した。 金
属板Cの面積は極板 A, B と同じでその厚さは十分小さいものとし、
真空の誘電率を " とする。
図 1
(1) 極板 A, C間の電場及び極板 B, C間の電場はそれぞれいくらか。
(2) この回路において, 極板 A,B,Cの位置の電位はいくらか。
(3) スイッチ S を閉じたあと, 極板 Aに蓄えられている電気量はいく
らか｡
(4) スイッチ S を閉じたまま, 極板Cを極板Bに近づけていくと,極
板Aに蓄えられる電気量は増える, 減る, 変わらない}のどれか。
る。 また電圧V=Vの電源を図の向きに設
3 3
AC B
次に,図2に示す回路において,極板 A,
C, からなるコンデンサー (コンデンサー AC),
極板 C2, B からなるコンデンサー (コンデン
サー C2B)は,それぞれ間隔d, 2d で, 図 1
のコンデンサーと同様に面積Sの極板からな S2 d
S3
d 2d
A C₁ C2 B
2
A
P
置する｡
(5) 全ての極板に電荷がない状態でスイッチ
S3 を閉じたあと, 極板 B に蓄えられる電
気量はいくらか。
(6) (5) に続いてスイッチ S3 を開いてからスイッチ S2 を閉じたあと,
極板 B に蓄えられる電気量はいくらか。
(7) (6) のとき、図2の点Pの電位はいくらか。
2d
図2
