• ベストアンサー

等電位線の境界について

こんばんわ。 等電位線を導電紙に描くと導電紙の端までくると等電位線が垂直になるのはなぜですか? 調べてみたら境界条件などの言葉で一括りにされていて理由がわかりませんでした…。 よろしくお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • foobar
  • ベストアンサー率44% (1423/3185)
回答No.1

等電位線と電流の経路は直交する 導電紙の端では、電流は端に沿って流れる この二つの性質から来ているかと思います。

関連するQ&A

  • 等電位線について

    等電位線と電気力線とが互いに直行する理由 箔に円や三角形の穴をあけた場合、等電位線は穴の縁に垂直に、電気力線は平行になっている理由 わかる方いますか?よかったら教えてください!! お願いします。

  • 等電位線と電気力線という実験を行ったのですが・・・

    実験はプラスチック板の上に白紙をのせ、さらに上にカーボン紙をのせてさらにその上に導電紙をのせて小型万力で締め付け、プラスチック板の裏の電池で、電気を流し、テストリードで等電位の点を探して等電位線と電気力線を引くというものです。 わからないことは等電位線が導電紙の端(境界)あたりにくると、境界に直行する傾向になるのはなぜか。ということです。このサイトでも調べて同じ質問があったのですが、回答が難しくてわかりませんでした。僕にでもわかるように教えてください。 あと、導電紙の上に導体(ステンレスの円柱)をのせて、等電位線と電気力線を引くことをしました。実験の説明部分に導電紙と静電場という題目で(a)導体内部には電場がなく、いたるところでE=0である。(b)導体内部と表面はどこでも電位V=一定である。(c)電気力線は導体内部に存在しない。導体表面の負の電荷で電気力線は終わり、表面の正の電荷から始まる。また、導体表面は等電位面であるので電気力線と導体表面とは直行する。(d)導体の電化は表面にだけ存在し、内部にはない。(e)導体表面近くの電場は、表面電化密度ρとするとE=ρ/ε0となる。とあり、考察部分に(b)(d)(e)を証明せよ。とあるのですが、分かりません。バカですみません。 この4つの中で1つでも分かる方がいらっしゃればどうか回答よろしくお願いします。

  • 境界条件について

    質問させて頂きます。 例えばある領域内に電荷があった場合、その電荷によって領域境界に生じる電位を境界要素法で求めることができると思うのですが、その際の境界条件はどのようになるでしょうか。 ディレクトリ条件は境界での電位を指定し、ノイマン条件は電位の外法線微分を指定する、となっているのですが、境界での電位を求めるのが目的ですのでその条件を指定するということがわかりません。 どなたかお教えお願いします。

  • 等電位線の実験

    一般的に行われている実験(http://www.gakugei-hs.setagaya.tokyo.jp/physics/NATU/RIKISEN/rikisen.html のA図のようなもの)で、それのついてのレポートの考察課題として、 なぜこのような等電位線になるのか? というのものあり、こういう質問にはどういった答え方をすればいいのでしょうか?(等電位線ができる理由なのか、実験結果に対する理由なのかなど) あと、2電極を結ぶ直線上の電位の理想曲線 というのがあったのですがこれは縦軸V、横軸が距離のグラフを書けってことでしょうか?

  • 等電点って?

    タイトルの通りなのですが、等電点とは一体何なのでしょうか? 恥ずかしながら、大学生になって初めて等電点という言葉を耳にしたものです…(汗 自分でネットで調べてみましたが、「タンパク質を構成しているアミノ酸側鎖やアミノ末端、カルボキシル末端の電荷はpH条件によって変化し、電荷の総和がゼロになるpHの値」と言われてもさっぱり意味がわからないのです。 アミノ側鎖やカルボキシル基についてはわかります。が、電荷の総和~からまったく理解できないのです。 この前卵白に塩酸を加え、pHを見ながら卵白の様子を観察する実験をして、実験報告レポートを提出することになっているのですが、等電点というのが全くわからなくて、何を聞かれているのか、何を答えればいいのかもわからないのです。 どなたか、等電点についてわかりやすく教えていただけませんでしょうか?具体例などがありましたら一緒に書いてくださると私も理解できるかもしれません。 よろしくお願いします。

  • Excelでシミュレーション

    Excelを用いて、平行電極の等電位線(電位は1.5)をシミュレーションしました。また、外周の電位を0にした場合も作りました。 グラフを見て、電位が1.5の場合は広がるに連れて電位が下がっていく。電位が0の場合は広がるに連れて電位が高くなる(?)ようです。 これより、境界条件の与え方について考察しなければいけないのですが、全く分かりません。アドバイス・ご意見宜しくお願いします。

  • 自由端 境界条件 

    自由端の境界条件が変位を偏微分した値が0になる理由をおしえてください。

  • 電磁気学

    アルミ箔に電流を流したとき、箔の縁と等電位線の端が垂直に交わる理由を教えて下さい。

  • 開境界とは?

    水理学や流体力学などで数値計算をすることがあるかと思いますが、その際境界条件を指定して流れ場を決めるかと思います。 その境界条件についてわからないことがあります。 「開境界(自由透過境界)」というものが出てきたのですが、これって要は何なんでしょうか? 調べてみると、「現実には存在しない架空の境界で波が反射せず、そのまま透過できるように工夫した境界条件」とのことですが・・ あと、その開境界に関連があるのかよくわかりませんが、「放射境界」という言葉が出てきました。 これについても、なんだかよくわかりません。 詳しい方、ご教授の程宜しくお願いします。

  • 電界の向きについて

    電磁気学を勉強していたら 「電界は等電位線に垂直で、電位の高い方から低い方を向いているので、電界は下り勾配のもっとも急な方向を向く」 とありました。 電界の向きが等電位線に垂直となる理由は理解できたのですが、 電界が下り勾配の“もっとも”急な方向を向く という部分がいまいちピンときませんでした。 例えば、  ○     ●     ○     ○ -6V    4V     2V     0V の様な状態であるとき、4Vの電位である●の地点での電界の向きは、 左向きということになるということなのだと思うのですが、なぜ2V側には向かないのか、電界が「もっとも急な方向を向く」という、電磁気学の初心者にもわかりやすい解説をよろしくお願いします。