Question

りんご

一番下の行で、FΔdと、Fが距離に関わらず一定となっているのですが、Fは距離によって変わると思っていたのですが、違うのですか？

極板
コンデンサーの極板は一方が + に, 他方がに帯電しているから互いに
引力を及ぼし合っている。
EX 電気容量 C, 極板間隔dのコンデンサーに
外力
電気量 Q が蓄えられている。 極板Bを固定
し,Aに外力を加えて⊿d だけ静かに引き離
す。 このとき外力のした仕事は静電エネル
ギーの変化をもたらす。このことを利用して
極板間の引力Fを求めよ。
+Q
A
Ad
FF
C
F
B
Q
解 Miss FkQ2
d2
・・・・クーロンの法則は点電荷に対するものだったことを忘
れている!
・はさみ込みのテクニック
ES
d ES d
引き離したときの容量は
C'=-
==
=
-C
d+Ad
d+Add
d+Ad
d+Ad
d
あるいは、間隔を
もよい(容量は間隔に反比例)。 静電エネルギーの変化 4U は,
倍にしたから、 容量はその逆数倍になると判断して
AU=
Q² Q2_Q2 / d + Ad
=
2C' 2C 2C
(d+4d-1)-d
Q2Ad
=
2Cd
静かに引き離すときの外力の大きさはFに等しいから,外力の仕事は Fdd
Fad=4U より F=-
__Q2
2Cd

Answer 1

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哲治

Fは分母にdがあるから距離の関数ですよ。

りんご

回答ありがとうございます、そしたらFΔdとしてはいけないと思ってしまったのですが、違うのですか？？

哲治

微小距離なんで力は一定として近似してます。

りんご

なるほど、納得しました！ありがとうございました！