極板間が真空で,極板の面積S, 間隔 4, 電気容量 Coの平行板コンデンサーがある。 このコンデンサーを電圧Vの電池で
充電したあと, 電池を外した。 図1は, 電気力線を用いて極板間の電場Eのようすを示したものである。
O
d
4
d
図2
図3
481241
(1)図2のように,コンデンサーの極板間に、極板と面積が等しく, 厚さが12の帯電していない導体板を挿入する。 ただし、
上の極板の位置を原点とし, 上の極板から下の極板へ向かう向きにx軸の正の向きを取る。
(a) コンデンサーの電気容量と極板間の電位差を求めよ。
E
(b) 極板間の電場の大きさとx軸方向の位置との関係を表すグラフを記入せよ。
d
(c) 極板間の電位とx軸方向の位置との関係を表すグラフを記入せよ。
0
d
(3) 図3のように,コンデンサーの極板間に、面積 22 厚さ 14 の比誘電率2の誘電体板を挿入したとする。 このときの電気容
量と極板間の電位差を求めよ。
72
0
電位
V
d
2
d
BA
4
