- ベストアンサー
解き方を教えて下さい（電界、電位について）
noname#154783の回答
(2)だけ． k = 9E9 [m/F], Qa = +10E-13 [C], Qb = -10E-13 [C], ra = 4 [cm] = 4E-2 [m], rb = 3 [cm] = 3E-2[m] とします． 電位についてはANo.1でおっしゃってるように基準次第でどんな値にもなり得ますが，普通，こういう場合は無限遠方を基準にしますので，それに従うと， A点の電荷がP点に作る電位は φa(P) = k Qa/ra = 0.225 [V], B点の電荷がP点に作る電位は φb(P) = k Qb/rb = -0.3 [V]. したがって両方の電荷によるP点の電位は φ(P) = φa(P) + φb(P) = -0.075 [V] （無限遠基準）．
関連するQ&A
- 電界や電位の単位について
よろしくお願いします。 大学受験用の問題集で、電界で電位を求める問題があるのですが、解答に単位がのっていないのですが、電界や電位に単位はないのでしょうか？ 例）xy平面に点（-a, 0）に-Qが、点(a,0)に+Qが置かれている。点B（0, a）での電界を求めよ。 解答はkQ/（√２）a^2、－ｘ方向 なのですが、単位が書いていません。 もう一冊の問題集も見たのですが、書いていませんでした。 基本的な質問だとは思いますが、電解や電位を求めよ、という問題に対しては単位は必要ないのでしょうか。 よろしくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 電磁気学の力、電界、電位を求める問題
電磁気学について。 下の図の点Cに働く力Fと、三角形の中心Pの電界の強さEと、電位Vを求める問題です。 答えをなくしてしまったので、あってるかどうか見てくれませんでしょうか？ まず、Fについて AとBから受ける力F1=F2がQ^2/4πεa^2、cosθ=2/√3 合成してF=2*F1*cosθ、そのときのcosθ=2/√3 F=Q^2/4√3πεa^2 次に電界の強さEについて AとBとCから受ける電界の強さE1=E2=E3=√3Q/4πεa^2 合成してE=2*E2*cosθ+E1、そのときのcosθ=1/2 E=√3Q/2πεa^2 最後に電位Vについて Aから影響する電位V1=-√3Q/4πεa BとCから影響する電位V2=V3=√3Q/4πεa V=V1+V2+V3=√3Q/4πεa 自分で求めた答えはこんな感じになりました。 たぶん違うような気がするのですがどうでしょうか？ お願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 電界における電位差
等電位差をもつ電界中で、+1[C]の点電荷を移動させて仕事を考える問題です。 まず問題文で、20[V]の電気力線のある場所から同じ20[V]の電気力線上の別の点まで移動させる時の仕事は？ これが0なのは分かるのですが、別の項目で 「電界に沿ってd[m]はなれた二点間の電位差は、電界の強さ×d=V[V]。これを用いて仕事が求められる」 とあるのですが、電気力線を飛び越えて移動する時と、電気力線に沿って移動する場合とではどう違うのですか。 また、仕事そのものに関して、電位の小さいところから大きいところに点電荷を移動させた時、その仕事は正になりますよね。しかし、私の解いていた問題では、20[V]の電気力線から10[V]の電気力線に移る時にした仕事が10[W]になっており、逆に10[V]の電気力線から40[V]の電気力線に移る際には-30[W]となっているのです。 符号が逆のような気がするのですが、どうなんでしょうか。 そもそも仕事がマイナスになるのは、進む向きと力が互いに逆だから起こるのですよね。 他の問題では 「+2×10^(-4)の正の点電荷をある点AからBへ移動させる時、外力が6Jの仕事をしたとすると、AとBではどちらが電位が高いか」 に対して 「Bの方が3×10^4[V]高い」 となっていたので、どちらかが間違っているようにしか。。 それとも「外力」というのと「点電荷自身」とでは意味が違うと言うことなんですか。 以上、電気力線の「沿って進む」と「超えて進む」についてと 仕事について教えてください。御願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 電位と電界を求める問題
「平面x=0とx=aにはさまれた領域に一様な体積密度ρで電荷がつまっており、その他に電荷はないものとする。電位と電界をxの関数として表せ。」 という問題の解き方を教えてください。 私は添付した写真のように考えたのですが、x<0とx>aの場合の電位が間違っていました。正解は赤い字で横に書いてある通りです。この問題に解説が付いていないので、どこで間違ったのかよくわかりません。 ご教授よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 電位についての問題です
C ・ ・ L(m) ・ ・ ・ ｘ（m） ・ ｘ(m) A・・・・・・・・・・・・・・・・B ０ M 図のように＋Q（C)の点電荷A－Qの点電荷B がありクーロンの法則の比例定数をｋとする。 また←向きにEの電界をかけた。また無限遠を０Vとする。 このとき０Bの中点Mで－ｑの電荷を持つPを 静かにはなすと左へ動き出しやがて０で 一瞬静止した。このことからLをｘであらわせ。 という問題で、 Mでの電位をV＋E・ｘ/2とする。（前までのもんだいででている。） 解答に力学的エネルギー保存則を用いてMとOをむすんで O＋（－ｑ）（V＋E・x/2）＝０＋（－ｑ）・０ 電位 電位 となっているのですがどうして始めのでんいはE・ｘ/2 のいちような電解からの電位を足しているのにあとの電位は Oなのでしょうか？？？ 助けてください。
- ベストアンサー
- 物理学
- 複数の点電荷の作る、任意の点での電位、電界
問題は 真空中でA(-d,0,0),B(d,0,0)にそれぞれ点電荷-q,4qが置かれている場合で、任意の点P(x,y,z)での電位、電界を求めよ というものです。 まず、電界から求めようと思い、 Aの作る電界 E_{a}→ = -q/4πε × 1/( (x+d)^2+y^2+z^2)^(3/2) (x+d,y,z) Bの作る電界 E_{b}→ = -q/4πε × 1/( (x-d)^2+y^2+z^2)^(3/2) (x-d,y,z) ともとまり、 任意の点での電界は上の2つのベクトルの重ね合わせというのはわかるのですが、数字がものすごく煩雑になってしまいます。。 もっと綺麗にはならないのでしょうか？ また電位を求めるときに、いままで半径rを使って積分はしていたのですが、x,y,zを使ったときの積分の仕方がわかりません。。 教えてください、お願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 電界の強さが0になる点
電磁気の知識不足で困ってます。 以下問題文です。 ---------- A点に+2Q[C]、B点に-Q[C]の点電荷を置いた。(一直線上でA点は左、B点は右にあり、この間にP点が存在しています。) (1) AB間のP点における電界の向きと強さを求めよ。ただし、クーロンの法則の比例定数をk、AB=d[m]、AP=x[m]、Q>0、0<x<dとする。 (2) 直線AB上で、電界の強さが0になるR点はどこか。 ------------ (1)は解けましたが(2)がわかりません。 (1)で、P点の右向きに電界A、電界Bが生じることは解ります。(A、Bには引力が働き、正電荷は力と同じ向きに電界が生じ、負電荷は力と逆向きに電界が生じるため) (2)は解答に B点より右側にR点があり、R点には右向きの電界Aと左向きの電界Bが生じると載っています。 何故(1)では右向きに働いていた電界Bが(2)では左向きに働くのでしょうか…? 基礎の問題だとは思いますが、詳しく教えて頂けると嬉しいです。
- ベストアンサー
- 物理学
- 電気磁気学の電界と電位の演習問題です。
電気磁気学の電界と電位の演習問題です。 1辺の長さがa[m]の正方形の頂点に、それぞれQ[C]の点電荷を置いた。正方形に垂直な中心軸上で、点Oからx[m]離れた位置の電界と電位を計算せよ。ただし、点Oは正方形の中心である。 この問題の解き方が分からないのでどの公式を使えばいいか教えてください。
- ベストアンサー
- その他（学問・教育）
- 2つの電荷による電位に関して
真空中に2つの電荷+Qと-Qがある場合，これらの電荷によって電界が作られると思います． +Qから距離a，-Qから距離bにある点Pの電位，及び+Qから距離c，-Qから距離dにある点Rの電位は，下記になると思います． Vp=Q/4πε(1/a-1/b) Vr=Q/4πε(1/c-1/d) 点P．Qの間には電位差Vpr=Vp-Vrがある考えられ，電位差があるということは，オームの法則から，Vpr=RIが成立すると思います． 点P，Qの間には電流が流れると思うのですが，この電流はどのような式で表されるのでしょうか？ それとも，この考え方は間違っているのでしょうか？
- 締切済み
- 電気・電子工学
- 電界、電位の求め方がわかりません
点電荷Qから距離r[m]離れた電界Eと電位Vの求め方がよくわかりません。 電界EはE=Q/4π(誘電率)r^2 だと思うのですが・・・。 （誘電率の記号が出なかったので漢字で表記させて頂きました） よろしくお願い致します。
- 締切済み
- 物理学