Question

withマンキー

習っていないので分かりません。
教えてください！

7 [平行板コンデンサーへの誘電体挿入

比誘電率が 1 の空間中に, 一辺の長さがの正
方形の極板をもつ電気容量C の平行板コンデンサー
がある。図のように, 比誘電率が 6 で一辺の長さ
がとの正方形の断面をもち, 厚みが極板問隔と等
しい誘電体を このコンデンサーの極板間に挿入
する。
[A] 極板間の電位差をに保ったまま誘電体を挿入するとき, 以下の問いに答えよ。

(1) 誘電体を*ヶだけ挿入したときのコンデンサーの電気容量はいくらか。
(2) さらに誘電体を 4*々だけ挿入したときの極板上の電荷の変化量はいくらか。
(⑬) 前問の場合のコンデンサーの静電エネルギーの変化はいくらか。
(④ この静電エネルギーの変化は, 誘電体を挿入するためにした仕事のためであると

して, 誘電体を 4x だけ挿入するのに外から加えた力の大きさと向きを答えよ。
[B] 極板問の電位差がになるように充電した後, 充電に用いた電源を取り外した。

の後, 誘電体を挿入する場合について以下の問いに答えよ。

(1) 誘電体をャだけ挿入したときの極板問の電位差はいくらか。

(2) 前問の場合の静電エネルギーはいくらか。

(③ 誘電体を*ャだけ挿入したときを考える。以下の 2 つの状態に対する静電エネルギ

ーの差はそれぞれいく らか。
(ア) 挿入前(ニー0) (イ) 完全に挿入した状態 (々ニア)

(4) 挿入時に, 誘電体がコンデンサーから受ける力の向きを答えよ。

ヒント| [Al 電位差をレに保ったまま誘電体を挿入 電源をつないだまま誘電体を挿

入 この場合, 外力のする仕事に加えて電源も仕事をし, それらの仕事の
和の分だけ静電エネルギーが座化する。

 

 

 

(

 

 

 

 

ル二5を     54*      54*
随割 [A] Q①  ァ C の②⑦ 7  ③) 5 3

 

 

④ CP* 誘電体を挿入する向きと逆向き

 

の        の
(B] ①⑪   2 Zrsyのの

92         2              5(アータ)
2ア十 2     (12   12(ア5*) 22

(4) コンデンサーに引きとまれる向き

⑬ ⑦)

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

哲治

長いからとりあえず前半部分Aの回答からアップしておきました。

哲治

時間ないから後半まだ回答なければ、続きは夜にでもお願いします。

哲治

遅くなりました。後半のBになります。
ABどちらともよくある基本トピックなんで必ず押さえくださいね。

withマンキー

ありがとうございます！！
復習しておきます！