コンデンサーD(導体が挟まったコンデンサー問題)
1.導入
これまでコンデンサー自体を扱い,コンデンサーの公式などを導出してきました。
今日は一問解いていきましょう。
2.問題演習(導体が挟まったコンデンサー問題)
解答です。ポイントは「電場は電位の傾きであること」と「ガウスの法則」です。 また,スイッチのON・OFFで何が変化するか前問を思い出してください。
導体が挟まったコンデンサーの電気容量は,「導体の幅を無視して考えてよい!」ことになります。
なぜなら,静電誘導により導体内の電場は0になるからです。
そして,回路って「一周すると電位は同じ高さになるのです」。
では問題です。ここの標高は30mくらいです。
で,学校から駅に行って電車に乗って,富士山に登って電車で帰ってきてこの教室に戻ったとします。
ここの標高はいくらですか? 当たり前ですが,30mです。
つまり一周して戻ってきたら標高差は0になっているはずです。
(上の問題の回路でアップダウンをやってみる)
ただし,回路がつながっていないといけない。
[C]のようにスイッチが開いていると,そこで断線しているので駄目です。
このように「閉回路」であれば一周して電位差はゼロになるはずです。これが次回のポイントになります。
次回は回路の問題をやってみましょう。
授業を終えて。。。
問題が難しすぎるかもしれません。その分,導体の挟まったコンデンサーの電気容量の求め方が薄れてしまっているかも。
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