2023年09月17日

高校物理「コンデンサー」電気容量等を求める問題A

高校物理「コンデンサー」電気容量等を求める問題A

◆問題
極板面積S[m2],極板間の距離d[m]の平行板コンデンサーに、電圧V[V]を加えてQ[C]の電荷を蓄えた。極板間には一様な電場ができるものとして、次の問いに答えよ。

(1) 極板間の電気力線の本数を真空の誘電率ε0[F/m]を用いて表せ。

(2) コンデンサーの極板間の電場の強さをE[N/C]とするとき、EをQ,ε0,Sを用いて表せ。


参考図
   S
  ―――――― +Q
  ↕d
  ―――――― −Q


解答解説はこのページ下に掲載します。


センター過去問



◆解答解説

「電場の強さは、単位面積の断面を貫く電気力線の本数に等しい」という性質があります。

(1)より、このコンデンサーの極板間の電気力線の本数は、Q/ε0本であることがわかっています。
この極板の面積はSだから、単位面積あたりの電気力線の本数は、Q/ε0本をSで割ったものになります。
そして、単位面積あたりの電気力線の本数が電場の強さに等しいので、求める電場の強さは、

(Q/ε0)÷S=Q/ε0S[N/C]


次の問題→電荷Qを求める


◆関連項目
コンデンサー、電気容量
電気・磁気まとめ


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posted by えま at 21:00| Comment(0) | TrackBack(0) | 高校物理 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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