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コンデンサーの電荷
コンデンサーに蓄えられる電荷Ｑの量は Q(電荷) = C × V(電位差) で、 C = A(板の面積) × ε(板間材質による係数) / L(板間距離) だから Q=Ｖ×Ａ×ε／Ｌとなって ＱとＬは反比例の関係にある。 そこで質問なのですが、 いま１Ｑの電荷が溜まっているコンデンサーがあって そのコンデンサーのＬが可変だったとします。 たとえば本物のコンデンサーのＬ がどれくらいか知りませんが、１Ｑ溜まっていた状態のＬを1000倍に できたとします。電荷が１／1000になってしまいそうですが、コンデンサーに溜まった電子はどうなってしまうのでしょうか？ (1)消えてなくなるのでしょうか？ (2)電子はそのまま・・板に電子が残っていても限りなくＯＱになってしまうのでしょうか？ (3)その他 よろしくお願いします。
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状況によって結果が異なります． 極板間距離を1000倍にすると電気容量が1/1000倍となりますが， (1) 電池に繋がったままの場合 Vが一定なので，電気量Qは1/1000倍になる． この場合，容量が小さくなってしまったので，電池を介して電荷の移動が起こり， 溜まっていた電子は1/1000に減ってしまいます． (2) 電池から切り離した場合 Qが一定なので，電圧Vは1000倍になる． この場合，溜まっていた電子の逃げ場がないので， そのまま最初に溜まっていた分が残っています．
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- tadys
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Lが1000倍になるとCが1/1000にVが1000倍になるのでQは変化しません。 ただし、コンデンサに蓄えられているエネルギーは E=1/2・CV^2なのでエネルギーは1000倍になります。 これは電気力で引き合っている極版を引き離す時に必要とされる力学エネルギーが電気エネルギーに変化したものです。
お礼
回答ありがとうございます。 なるほど、Ｖが1000倍になるとは気がつきませんでした。 ありがとうございます。
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お礼
お返事ありがとうございます。 電池とつながった状態と切り離した状態で違ってくるんですね。 ありがとうございました。