高校物理「電気」金属板Ａ，Ｂを６．０ｃｍの間隔で平行に置き、電圧１２Ｖの…�@

高校物理「電気」金属板Ａ，Ｂを６．０ｃｍの間隔で平行に置き、電圧１２Ｖの…�@

◆問題

充分に広い金属板Ａ，Ｂを６．０ｃｍの間隔で平行に置き、電圧１２Ｖの電源をつないで負極側を接地して、金属板間に一様な電場をつくる。Ａ，Ｂに対して垂直な線上において、Ａから３．０ｃｍの点をＰ，Ｂから２．０ｃｍの点をＱとして次の問いに答えよ。

(1) Ｐ，Ｑにおける電場の強さを求めよ。


参考図



↓解答解説はこの下↓


◆解説

電場の強さは、Ｅ＝Ｖ／ｄで求めることができます。
Ｅが電場の強さ、Ｖが電圧、ｄは極板間の距離ですね。
なお、電場の単位は[Ｎ／Ｃ]＝[Ｖ／ｍ]です。この単位がわかっていれば、公式が怪しくても単位の通りに計算することで解決できます。

Ａが正極、Ｂが負極で接地しているので、Ａが１２Ｖ，Ｂは０Ｖとなり、電位差は１２Ｖです。
極板間の距離は６．０ｃｍ＝６．０×１０^-2ｍです。

これらの値をＥ＝Ｖ／ｄに代入していきます。

Ｅ_P＝１２／(６．０×１０^-2)
　＝２．０×１０²[Ｖ／ｍ]

ちなみに、「一様な電場」なので、Ｐ，Ｑどちらもこの値になります。

次の問題→点Ｐの電位


◆関連項目
電気・磁気まとめ

江間淳の書籍はこちら
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