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箔検電器 アース
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負に帯電した物体を箔検電器に近づけると「静電誘導」が起こり、正電荷が負に帯電した物体にワイワイと集まってきます（引力により。）。一方、負電荷は斥力（反発力）により、箔に集まります。負電荷同士も斥力が働くため、箔は開きます。 この状態で金属板に指で触れると、あら不思議、箔が閉じるじゃありませんか。っと。 負電荷はでっきるだけ負に帯電した物体から遠いところへ行きたいのです。浮気した夫をどこまでも避けたい妻は日本の裏側ブラジルのリオに行きましたとさ。 つまり、アースされたら、ビン内部の負電荷は地球の真反対に逃げるのです。 しかし、そこに行くまでに、超イケメン未婚の男性と出会い、、ひとつになって、、。。。 つまり、地球の裏に行く前に正電荷にひかれて消滅するのもいるでしょう。と。 内部の電荷は斥力により、どこまでも遠くに行きたいと思うからです。
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【重要問題集９３（２）より】 Ｘ→絶縁体をつけた金属板 Ｙ→検電器の金属板 Ｚ→箔 とする。 ●検電器を正に帯電させてＺを開かせておく。 帯電していないＸをＹの真上からＸとＹが平行になるようにして十分に近づける。 ○正に帯電しているのでＸの下側に負、上側に正の電荷が生じる Ｘの下側の負電荷に反発して箔検電器内の電子がＺに移動し、Ｚは電気的中性となり閉じる。 →検電器が正に帯電しているのに検電器内の電子が移動するとはどういうことなのでしょうか？ 正の電荷に完全に帯電する事はないのでしょうか。だとしても、箔が中性になるくらい電子が残ってるとは限らないのではないでしょうか。。 ●次にＸを指で触れて接地した。 ○ Ｘの電位は接地することによって０ ●また、指を離した後にＸとＹを遠ざけた ○上側の正の電荷にひかれて接地することによって電子が入り込むので負に帯電。 →接地すると電子が増えるに電位が０なのはなぜなのでしょうか？
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箔検電器の問題について2点質問します。 まずaのように負に帯電した金属板があります。それを帯電していない箔検電器に近づけます。するとb,d,eのようにはならず、cのようになります。bにならないのは箔検電器の金属板の正電荷に負電荷が引かれるから。問題はなぜd,eのようにならないかの理由です。私は次のように考えました。金属板の上面とアース、金属箔とアースのあいだにコンデンサーが形成されている。アースの電位を0Vとして、金属箔の電位は負、検電器の金属板はそれと等電位、さらに上の金属板はそれより電位が低い。そこでdやeだとアースとの電位のつじつまが合わない。よってcが正しい。としたのですが、1点目の質問はこんなコンデンサー説を引っ張り出さなくても、うまくcであることを説明できないかというものです。これはできないならできないでもいいです。問題は次です。 fのように正に帯電した棒で金属板A1を静電誘導した上でアースする。図がまずくて箔が開いてますが、実際は閉じています。そこで、接地をやめたあと、帯電棒を遠ざけます。するとどうなるかという問題です。これは『親切な物理（下）』問題56の１の(3)です。答えはdでした。 私は先のコンデンサー論と同様に考えてcだと思ったのです。帯電棒を遠ざけるということによって、A1の上面とアースの間にコンデンサーが形成されるのと異なった状態が現れるのでしょうか？よくわかりません。 解答の解説には、「地面から離し、帯電棒を遠ざけると、A1のマイナスは自由になり、A1の下面にも移る。すると静電誘導でA2の上面にプラスの電荷が集まり、またそれに引かれてA1の負電荷は全部下面に移る（A1,A2の板は広く、間隔がせまいから）。」とあります。 これを読んでもいまひとつ納得いきません。 どうも数式計算で割り出せる定量的な問題なら比較的スムーズに理解できるのですが、箔検電器のような定性的な問題は苦手です。 どなたか物理の得意な方、よろしくお願いします。
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補足
負電荷（電子）が地球の方に逃げるには金属円盤のところを通過していく必要がありますが、そこには正電荷があるし外部には負電荷もあります。それなのに電子が逃げていくということは、この実験の場合、正電荷から受ける引力の方が大きいということですか？