- 締切済み
電場について
一辺がr[m]の正三角形の底辺の両端の頂点に、ともに＋Q[C]の点電荷がおかれている。もう一つの頂点に生じる電場の強さと向きをもとめよ。という問題で E＝кQ/r2乗の式はわかるのですが、ベクトルとか考えるとよくわからないのでアドバイスと頂けたら幸いです。初歩的な問題なのですが、今まで、やったことがない分野なので…よろしくぉ願いします。
- みんなの回答 （1）
- 専門家の回答
みんなの回答
- NAZ0001
- ベストアンサー率29% (508/1743)
関連するQ&A
- 至急お願いします！電場のところ・・・
合成した電場の強さを求める問題で 「2.0×10^-9Ｃの正・負等量の二つの電荷を0.40m離れた点A,Bにおくとき、A,Bの垂直二等分線上、ABの中点から0.15mの点Qの電場の強さを求めよ」 という問題なのですが、解き方は習ったので一応わかるのですが、その説明に 「正電荷が点Ｑにつくる電場はAQ（→）の向き、負電荷が点Qにつくる電場はQB（→）の向きであり、AQ=BQ=0.25mであるから、それぞれの電場の強さは等しい。 ∠QAB=θとし、合成した電場の強さをEqとすると、COS θ＝4/5であるからEq＝9.0×10^9×(2.0×10^-9)/0.25^2×cos θ×2＝4.6×10^2」 となっているのですがなぜCOSなんでしょうか！？解説には三角形がかいてあって、三角関数を使うのだろうなぁ～とはわかるのですが・・・。これと同じ問題で 「負電荷を等量の正電荷に変えたとき、ABの中点OおよびP,Qの電場の向きと強さをそれぞれ求めよ」という問題ではsinを使ってるんですよ！これはなぜなんでしょうか？？長くなってめんどくさいかもしれませんが明日テストでここの問題が重要なのでどうか助けてくださいm(__)m！！
- ベストアンサー
- 物理学
- 電磁気学 電場の大きさ
1辺10cmの正三角形の各頂点に＋の点電荷を置いたとき各電荷に作用する力の大きさと、各辺の中点に働く電場の大きさを求めよ。という問題で、 力の大きさは求めることができたのですが、 各中点に働く電場の大きさはどう求めれば良いのでしょうか。 教えてください。 あと頂点の１つに-の点電荷を置いた時、-は無視してしまっても 良いのでしょうか。 お願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- (高校物理) 電場について
電場を高校で習うときは初めに点電荷による電場 Ｅ＝ｋｑ/ｒ＾２ を習いましたが、電池内やコンデンサ内の電場はこれとは全く違いますよね （距離によって変わったりしてないし） （前者は非クーロン電場？とかですか？） またよくある基本問題の 単位長さ当たり電荷ｑの導線からｒ離れた点の電場が２ｋｑ/ｒになること（距離に反比例） 単位面積当たり電荷Ｑ/Ｓの面からの電場が2πｋＱ/Ｓになること（距離関係なし） もどうして点電荷のように距離の二乗に反比例しないのかもよくわかりません また、問題設定にある空間内の電場が一定だったりすることなどもです まとめると電場には自分にはいろいろな種類があるように見えてしまい、理解することができていません 公式に頼ってきて、あまり本質をとらえられていませんが（教科書は結構読んだのですが） どうすれば同じものとしてとらえられるのか、教えてもらえるとうれしいです （わかりやすいサイトでも構いません）
- ベストアンサー
- 物理学
- 【電磁気学】電気双極子モーメントがつくる電場の問題
【電磁気学】電気双極子モーメントがつくる電場の問題 どうしても分からない問題があるので質問させてください。 問題1） 直交座標系において、点電荷qが座標原点(0,0,0)に、点電荷-qが位置(0,0,-d)に固定されている。 電気双極子モーメントの大きさp=qdが一定になるようにしてq→∞，d→0とした極限を考える。 この電気双極子が位置ベクトルr=(x,y,z)につくる電場を求めなさい。 ※b→0の極限で1/((1+b)^a)→1-abとなる近似を使ってよい。 問題2） 電荷密度ρ=αで電荷が一様に分布した半径Rの球状の電荷分布A（電荷分布Aの中心は座標原点O(0,0,0)）と、電荷密度ρ=-αで電荷が一様に分布した半径Rの球状の電荷分布B（電荷分布Bの中心は位置(0,0,-d)）がある。問題1と同様にp=qd（qは電荷分布Aの全電気量）が一定になるようにしてq→∞，d→0とした極限を考えたとき、 (1)位置ベクトルr(r>R)における電場は問題1で求めたものと同じになる理由を説明しなさい。 (2)位置ベクトルr(r<R)における電場を求めなさい。 以上です。よろしくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 分子電場(ローレンツ場)を導く過程
一様な電場E_0の中の金属球の表面に静電誘導で現れる電荷密度を求めよ． この問題で，半径Rの球に，正負の電荷が密度ρ,-ρで同じ量だけ一様に分布し重なっていて，この正電荷の分布を+x方向にδだけずらすとき，表面に現れる電荷によって生じる導体内部の電場は-x方向を向いた一様な電場であることをまず示そう．密度ρで一様に帯電した半径Rの球内の点Pの電場は，中心からの位置ベクトルをr(↑)とすると，E(r)=ρr/3εで与えられる．(E,rはベクトル,εは真空での誘電率)したがって，点Pの正，負の殿下の中心からの位置ベクトルをr'(↑),r(↑)とすると，ずれで表面に誘導された電荷による点Pの電場は(ρ/3ε)(r'-r)=-(ρ/3ε)δ(r',r,δはベクトル)である．したがって，球内の電場は-x方向を向いた一様な電場になる．とありますが，表面に電荷が誘導されることはわかりますし，-x方向を向くことも直感的にわかります． しかし，ここで球内に一様に密度ρで帯電している場合の内部での電場をガウスの法則を用いてE(r)=ρr/3εとして用いていますが，なぜこのときの中心の位置ベクトルrをずれのベクトルであるδで表現できるのですか？ それにこの場合は球の表面にプラス電荷とマイナス電荷が現れるだけで，その内部は中和しているんですよね？ 表面に現れているだけなのになぜ球内に一様に密度ρで分布している場合の電場を用いているのかよくわかりません． また問題としてよくみかける，球内に密度ρで一様に分布している場合の電場を求めよ．という問題では，球内に例えば＋電荷のみが均一に分布しているということですよね？ この場合は－電荷も現れているしどういうことなのかよくわからなくなってきました． この結果から分子電場E_M=E+P/3ε(Eは巨視的な電場ベクトル,Pは分極ベクトル)が分子の形を球と近似すると導かれるようなのですが，なぜ導かれるのでしょうか・・・ 分かる方がいらっしゃいましたら教えていただけると本当に助かります． よろしくお願いします．
- ベストアンサー
- 物理学
- 電場がよくわかりません・・・
点電荷に関する電場は解けるようになったのですが、以下に示す問題が理解できません。クーロンの法則やガウスの法則の適応の仕方が間違っているのか、合いません。解き方のポイントなど、おしえてください。 １、長い直線状に線密度ｚで電荷が分布している。このとき直線からｒはなれた点に生じる電場。 ２、球の表面に合計ｑの電荷が分布している。 この場合球の内部（中心からｒはなれている）の場所の電場。
- ベストアンサー
- 物理学
- 電場について
テキストに以下のような記述がありましたが、「電荷分布の対称性から、電気力線は円柱面に垂直」がどういうことなのか理解できません。わかりやすく教えてください。お願いします。 無限に長い円柱に一様に分布している電荷のつくる電場 電荷分布の対称性から、電気力線は円柱面に垂直で、放射状に一様に分布していることが導かれる。円柱と同じ軸をもつ半径をr、高さLの円筒を考えて、ガウスの法則を適用する。円筒の底面は電場に平行なので、二つの底面を電気力線は通り抜けない。側面積Aは2πrLなので、円筒の中の全電荷をQとし、円筒中心軸から距離rの点の電場の強さをE(r)とすると、ガウスの法則は ΩE=EA=2πrLE(r)=Q/ε0 したがって E(r)=1/2πε0×Q/L/r=λ/2πε0r となる。 r>Rの場合、λ=Q/Lは円柱の単位長さあたりの電荷である。
- 締切済み
- 物理学
