- 締切済み
静電容量について
平行平板コンデンサの実験の考察なんですが 極板間距離一定で面積を徐々に小さくしていき静電容量を測定していて 面積が０になったときなぜ静電容量が０にならないのか？ というものなんですがさっぱりわかりません。 わかる方いましたら解説お願いします。
- kakachenko
- お礼率45% (5/11)
- 物理学
- 回答数3
- ありがとう数3
- みんなの回答 （3）
- 専門家の回答
みんなの回答
- angkor_h
- ベストアンサー率35% (551/1557)
実験では最初に、「測定系の特性」を測定します。 次に「試料を付けて特性」を測定します。結果は、 「試料そのものの特性」=「試料付けて特性」-「測定系の特性」 引き算で有るか否かは、測定内容で変わります。 どのレベルの方ですか? 測定系の等価回路は描けますか? そこに「測定しようとしている対象」と同じものが有りませんか。 その図に試料を付けたら、何が測定されたかが判るはずです。 >面積が０になったときなぜ静電容量が０にならないのか？ 測定値はいくらですか? 値が判らないと、有るべきか間違いか判りません。 >さっぱりわかりません。 実験は理解せずに終了すると、その後の報告書なんかまとまりません。 疑問点はその場で、ご指導されている方に質問すべきです。それに答えるのが「指導者」です。 うるさいほどの質問ほど「指導者」としてはうれしいものです。がんばってください。
- snow16
- ベストアンサー率46% (7/15)
実験の考察は、たとえ結論が間違っていたとしても、筋道立てて考えることに価値があるので、安直に解説をもらって正解を知ってもためになりませんよ。 そこでいくつかヒントだけ。 1. 教科書で平行平板コンデンサの容量の式を導いた時には、極板の大きさが無限大(ただし面積はS)であることを仮定しているたと思うけど、そのとき電気力線の分布はどうなっていたでしょうか？ 2. 実験で面積依存性を測定した時には、当然極板の面積は限りがあるのだけど、1の場合と電気力線の分布には違いがあるだろうか？特に、極板の端の影響はどうなると考えられますか？ 3. 面積0、距離lの2電極の間にも容量はあるのだろうか？それを計算できますか？
- nrb
- ベストアンサー率31% (2227/7020)
当たり前です 測定するケーブルなど静電容量をもつ為です プローブ自身も数ピコは静電容量持ってます
お礼
回答ありがとうございます。
関連するQ&A
- 平行平板間の静電容量について
平行平板コンデンサの静電容量はεＳ／ｄですが、 上下の平板がずれたとき、静電容量はどのように変化するのでしょうか？ 具体的には、正方形が平行四辺形になるように、上下の平板が平行を保ったまま左右へずれた状態なら、 計算に用いるＳやｄはどのように考えればよいのでしょうか？ Ｓは上下の平板の面積で変化しない、ｄは上下の平板の中心間の距離 という考え方では間違っているでしょうか？
- 締切済み
- 物理学
- 電磁気 （静電容量）
電磁気の静電容量に関する問題なのですが，解答がないため，答えがあっているかがわかりません。僕なりの解答と解答方法をのせているので，間違いがあれば教えてください。 極板の面積がS，間隔がdで，極板間が真空の平行板コンデンサがある。ここで，極板の端の影響を無視できるものとして，次の問いに答えなさい。ただし，真空の誘電率はε0とする。 （1）コンデンサの静電容量をS,d,ε0を用いて表せ。 C=ε0*S/d [F] (2)コンデンサに電荷Qが蓄えられている時，コンデンサに蓄えられる静電エネルギーをQ,S,d,ε0のうち必要なものを用いて表しなさい。 W1=1/2*C*V^2=1/2*Q^2/C =(dQ^2)/(2ε0*S) [J] (3)図のように，Qを一定に保ったまま，上側の極板をわずかな距離Δdだけ引き離すとする。このとき，コンデンサに蓄えられる静電エネルギーをQ,S,d,ε0のうち必要なものを用いて表しなさい。 上側の極板をわずかな距離Δdだけ引き離したときのコンデンサの静電容量は C=ε0*S/(d+Δd) よって，コンデンサに蓄えられる静電エネルギー W2=1/2*C*V^2=1/2*Q^2/C ={(d+Δd)Q^2}/{2ε0*S} [J] (4) (3) で上側の極板をΔdだけ引き離すのに力をQ,S,d,ε0のうち必要なものを用いて表しなさい。 上側の極板をわずかな距離Δdだけ引き離すのに必要なエネルギーは W2-W1={(d+Δd)Q^2}/{2ε0*S}-(dQ^2)/(2ε0*S)=(ΔdQ^2)/(2ε0*S) またΔdだけ引き離すのに必要なエネルギーは以下の式でも表わされるので， F*Δd=(ΔdQ^2)/(2ε0*S) よって，求める上側の極板をΔdだけ引き離すのに力Fは F=Q^2/(2ε0*S) [N]
- ベストアンサー
- 物理学
- コンデンサの静電容量
私は現在大学院生で，学内のアルバイトで学部生に電磁気を教えております。 その際，ある学部生からコンデンサの静電容量を求める問題について質問され，恥ずかしいことにその問題を解くことができませんでした。。。 自分でも考えているのですが，勉強不足のため全く解法が思いつきません。 どなたか御教授お願いいたします。 ------------------------------------------------------------- 平行平板のコンデンサの間に同じ大きさの薄い導体板が挿入されています。 間の導体板は回転しθ≠0の時のAC間の静電容量を求めるという問題です。 真空の誘電率はε0とします。
- 締切済み
- 電気・電子工学
- 静電容量 エネルギー
電気容量Cの平行板コンデンサーにおいて、電荷をもたない状態から負電荷から正電荷を少しずつ正極板に移動させて、最終的に極板の電荷が＋－Qの状態をつくりあげた。 aその途中で電荷が+-qのとき極板間の電位差はいくらか？ bその電位差で、△qの微小電荷を負電荷から正極板に移動させるに要する仕事△Wはいくらか？ c仕事△Wをq=0からq=Qまで積分すれば、電荷をもたない状態から極板の電荷が+-Qの状態にするための仕事が得られる。この仕事、すなわちコンデンサーに蓄えられた静電エネルギーUを求めよ。 d電気容量C=4.0μFのコンデンサーをV=12Vの電池につないで充電した。蓄えられた電荷Qはいくらか？また、静電エネルギーUを求めよ。
- ベストアンサー
- 物理学
- 静電容量の問題がわかりません。
間隔d［ｍ］、面積Ｓ［m2］の平行板コンデンサがある。板間の誘電率が一方の板から離れるにつれて直線的に増加する場合の静電容量を求めよ。ただし、両板における誘電体の誘電率をそれぞれε1、ε2とする。 この問題がわかりません。もうすぐテストなので、本当に困ってます。この問題の答えは、{Ｓ(ε2-ε1)}/{d(ε2/ε1)}です。解説できる方よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 静電容量の測定
静電容量を、ＡＣ電圧を供給して電流を測り求めようと考えています。 １）そもそも、この方法で測定は可能でしょうか？ ２）式はＣ＝Ｉ／（Ｅ ＊ ２πｆ）で正しいでしょうか？ Ｃ：静電容量 Ｉ：測定する電流 Ｅ：与える電圧 ＊：除算記号(multiplication sign) ｆ：周波数 ３）電流測定ですが、測定対象がコンデンサなどの場合 交流を与えると電流も一定ではなく波が出来ると思うのですが その場合、どのタイミングの値を使えばよいのでしょうか？ ４）対象物がコンデンサではない場合は、同様の測定方法で 電流値の変化は起きないものなのでしょうか？ 宜しくお願い致します。
- ベストアンサー
- 物理学
- 電磁気 静電容量
平行板コンデンサにかんする問題です。平行板コンデンサの極板間の電界は一様と考える。極板間は真空とし、真空の誘電率はε0とする。 （1）図のように平行板コンデンサの極板間に厚さtの金属板を挿入した。このときの平行板コンデンサの電気容量を求めなさい。 僕の考え方としては間隔d1のコンデンサC1と間隔d2のコンデンサが直列に接続されていると考えてから平行板コンデンサの電気容量を求めると思うのですがあっていますか？以下に計算方法を示します。 C1=ε0S/d1, C2=ε0S/d2 よって1/C=1/C1+1/C2 → C=C1C2/(C1+C2) C=ε0S/(d1+d2) [F] この考え方であっているかの確認をしたいのですが，よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
回答ありがとうございます。 考えてみます。