ライター:misao007009さん(最終更新日時:1時間以内)投稿日:1時間以内
コンデンサの問題である
■質問
https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q10175330700
コンデンサーの問題です。
②→③の手順でなぜ③のように電荷が分布するのが分かりません。 Pは②では0だったのになぜ-QA帯電してるのでしょうか。 また①でRは接地されているのに-Qの電荷を持
っているのが分かりません。 回答お願いします。
■回答
■> Pは②では0だったのになぜ-QA帯電してるのでしょうか。
ーー>電荷による電界では、E・dlの周回積分は=0です。これは電圧になります。つまり、あらゆる閉路での周回積分、つまり電圧は=0になります。
このことから、
P->A->B->R->P
という閉路の電圧は=0でなければなりません。その要請から、PにはRから電荷が一部移動しなければなりません。実際、そのような力がRの電荷に加わります。
■>また①でRは接地されているのに-Qの電荷を持 っているのが分かりません。
ーー>接地というのは、無限の導体にくっつけるということです。これは何の影響もありません。たとえば、充電したコンデンサの方極を導体にくっつけても電荷は逃げませんね。
(G)で、
Q2+Q3=Q---(1)
Q1+Q4=-Q---(2)
AB内での電界は=0だから、
Q1+Q2=Q4+Q3---(3)
PとRの電位差は=0
つまり、PA間とBR間の電位差は同じでなければならない。
そこで、
Q1-Q2=ーQ3+Q4---(4)
(1)(2)(3)から、
Q1+Q3-Q=ーQ3ーQ-Q1
2Q1+2Q3=0
Q1=-Q3-------(5)
(1)(2)(4)から、
Q1+Q-Q3=ーQーQ1+Q3
2Q1-2Q3=-2Q----(6)
(5)(6)から、
2Q1+2Q1=-2Q
4Q1=-2Q
Q1=ーQ/2
(5)から、
Q3=Q/2
(1)から、
Q2=Q/2
(2)から、
Q4=ーQ/2