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平行平面極板コンデンサの電場について

平行平面極板コンデンサの電場 E=V/d (d:極板間の距離) はプラス側+Qが作る電場E+とマイナス側-Qが作る電場E-の合成電場なのでしょうか? またそれをガウスの法則やクーロンの法則を用いることで、証明できるのでしょうか?よろしくお願いします。

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  • sanori
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回答No.3

お礼をありがとうございました。 >>>だから静電エネルギー=QV/2なんですね。 それは、たぶん違います。 片方の端子がグラウンド、もう片方がVccに接続されたコンデンサを充電するとき、 プラス側の電位は、ゼロから徐々にVccに増加していきます。 プラス側の電位をVと置けば、充電の仕事は、 Δ仕事 = C・電位差・ΔV なので、 仕事 = ∫[V=0→Vcc] C(Vcc-V)dV  =  [CVccV-CV^2/2] [V=0→Vcc]  = CVcc^2 - 0 - CVcc^2/2 + 0  = CVcc^2/2 ここで、Q=CVcc と置けば、 仕事 = QVcc/2 = 静電エネルギー あるいは、Q/C=Vcc に変形してから代入すれば、 仕事 = C(Q/C)^2/2 = CQ^2/2 = 静電エネルギー です。

その他の回答 (2)

  • sanori
  • ベストアンサー率48% (5664/11798)
回答No.2

こんばんは。 >>> E=V/d (d:極板間の距離) はプラス側+Qが作る電場E+とマイナス側-Qが作る電場E-の合成電場なのでしょうか? その通りです。 ただし、電気回路設計において、マイナス側をグラウンドに直接つないでいる場合は、プラス側だけに電荷があり、マイナス側に電荷はない、つまり、-Qというものがありません。 >>> またそれをガウスの法則やクーロンの法則を用いることで、証明できるのでしょうか? できます。 重ね合わせの原理です。 それぞれの極板について解いて、後は足すだけです。 クーロンの法則は、ガウスの法則の一側面としてとらえることができます。 (クーロンの法則のほうがおすすめ)

kumakuman3
質問者

お礼

ありがとうございます。 だから静電エネルギー=QV/2なんですね。

  • yokkun831
  • ベストアンサー率74% (674/908)
回答No.1

すべて仰せのとおり。よろしかったら,下記をご覧ください。 http://homepage2.nifty.com/ysc/kasane.pdf

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