SonofSamlawのブログ

うひょひょ

コンデンサ問題 難解な問題と回答

ライター:mpcsp079さん(最終更新日時:2016/4/13)投稿日:2013/9/2    

 


かなり難解な問題である

 

 

質問

http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q10112793500

高校 物理 コンデンサー について
Qに帯電したコンデンサーにqに帯電した金属板を図のように挿入したら図のような電荷分布になるようなのですが、どのような方針で電荷分布を考えていくのか分かりません。
 順 

を追って電荷分布の考え方を説明をお願いします。
 回答よろしくお願いします。 

 

 

   

                 図1

 

 

【回答】

 

     

          図2   各導体の初期電荷 

 

 

 

        


              図3 各端面の未知電荷

 

  電荷x1~x6による電界は、各導体が無限平板と近似すれば、上下に均等に、しかも均一なものとなり、その強さは各部の電荷に比例するとかんがえられる。この近似を使えば、各導体のなかの電界は0であるので(0でなければ電子が動き、電解を打ち消してしまう)、

 

ーx1+x2+x3+x4+x5+x6=0  (導体A内で)

ーx1ーx2ーx3+x4+x5+x6=0  (導体C内で)

ーx1ーx2ーx3ーx4ーx5+x6=0  (導体B内で)

 

各導体の電荷から、

x1+x2=Q     (A)

x3+x4=q     (C)

x5+x6=-Q    (B)

 

これらの連立から、

各端部の電荷がもとまる。