• ベストアンサー

高校物理、電圧

図のように、2枚の広い導体板P,Qを平行に0,10m離しておき、Pを接地して、PQ間に5,0Vの電圧を加えてある。導体P,Qとの間にAを始点とし、B,C,Dを経て、Eを終点とする経路を考える。下のグラフはAからたどった経路と各地点での電位の関係を表している。 (疑問) (1)この図から考えると、QのほうがPより高電位ですが、それでは電源はプラスの方がマイナスより高電位という事実と矛盾すると思うのですが、いかがでしょうか?また、電流は高電位から低電位へとながれるので、これでは電流は流れないと思うのですが (2)接地してあるとあるのですが、どういう意味なのでしょうか?

  • tjag
  • お礼率43% (282/650)

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
回答No.1

(1) 電地のプラス側とQはともに 高電位(プラス)ですよね? どこに矛盾が??? (2) 接地とは地面(地球)につなぐという 意味ですが、筐体につなぐ場合を示す場合もあります。 ただ、この問題では、この点の電位を OVとしなさいという意味です。つまり電位をはかる 基準点です。

tjag
質問者

お礼

うっかり単線がプラスだと思っておりました。有難うございました。

関連するQ&A

  • 誘導起電力の電流

    誘導起電力の電流  以下の図で導体 PQ が一定の早さで移動するときは電流は常に P → Q の方向に流れ続けるのでしょうか? (1)導体 PQ が右向きに移動する。 (2)導体内の自由電子がローレンツ力により Q → P の方向に移動する(P → Q の方向に電流が流れる)。  ここまではいいのですが・・・・ (3)電子が Q → P の方向に移動するのだから Q の方が電位が高くなる。だから導体内の電子は Q に引きつけられる。つまり Q → P の方向にも電流が流れる?  ・・・のような気がします。だから電流は止まるような気がするのですが。  それとも導体が動いている限り(2)のローレンツ力による電流が(3)の電位差による電流よりも常に大きいのでしょうか?

  • 物理I 電気の問題

    平行にはられた二本の導線PQに図の矢印の向きに電流をながした このとき導線P Qにはそれぞれどちらのむきに力がはたらくか 質問は、 (1)このとき磁界はどちらむきかは、どこに視点をむけているかによるんでは ないんですか。。1つの点をきめてくれていないのにわかるんでしょうか(ぐるぐるまわるんで、 (2)解答には、Pの力を求める際、PがQに及ぼす磁界はー・・ということで Pの磁界はQの磁界でやっています。自らの磁界はどこへいってしまったんですか 詳しくおしえていただきたいです

  • 高校物理、電磁誘導の問題について

    以下のような問題を解いていて、電流や起電力の向きの設定を誤った場合に、それに気づくにはどうすればよいでしょうか。 磁束密度Bの鉛直上向きの一様な磁界中に、間隔Lの平行なレールが水平に敷かれ、その上に導体棒Pがレールと直角に置かれている。P に軽い糸の一端を結び、レールに平行に張って、滑らかな滑車にかけ、糸の他端に質量mのおもりをつるす。抵抗値Rの抵抗をつなぐ。さらにab間に起電力Eの電池を入れ、レール間cdを抵抗値rの抵抗でつなぐ。導体棒Pがおもりを引き上げながら一定の速さで右に動いているとき、抵抗値rの抵抗を流れる電流の強さを求めよ。(図1) <正答>(図2) 導体棒Pが右に動くためには右向きのローレンツ力を力を受けなければならないので、Pに流れる電流Iはe→f向き。 また、Pの速度vは右向きであるから、誘導起電力vBLは下向きとなる。 よって、c側の方が高電位であるから、cd間にc→dの向きに電流が流れる。 従ってab間に入れる電池Eの起電力は下向き。 図2のように電流I、iを設定すると、ループcdabについて、キルヒホッフの法則より、 E=RI+rI-ri 導体棒Pの力のつりあいより、 iBL=mg 以上より、抵抗r間に流れる電流は I-i=(BLE-mgR)/BL(R+r) <誤答>(図3) Iの向きの設定までは正答と同じです。 ところがab間に入れる電池Eの起電力について、c側の方が高電位であることに気づかず、正答とは逆向きに設定してしまいました。 ループcdabについて、キルヒホッフの法則より、 E=rI+ri+RI 導体棒Pの力のつりあいより、 iBL=mg 以上より、抵抗r間に流れる電流は I+i=(BLE+mgR)/BL(R+r) となり、答えが違ってしまいました。 試験中など、問いを最初から解き直す時間がないときに、どのように見直せば答えが誤っていることに気づけるでしょうか。 よろしくお願いします。

  • 物理 電位について

    高校物理の電場と電位の問題について質問があります。 半径Rの金属球Aに電荷Q(Q>0)を与え,内表面の半径2R,外表面の半径3Rの帯電していない中空の金属球Bで,両者の中心が一致するようにAを取り囲む(図1)。さらに,Bを導線で接地する(図2)。クーロンの法則の比例定数をkとし,図1,2のそれぞれについて次の各問に答えよ。 (3)Aの中心から距離x(0≦x≦4R)の点の,電位Vを表すグラフの概形を描け。ただし,電位の基準は,図1では無限遠,図2では接地点にとる。 この問題の解答が、写真の様になるのですが、なぜ、R<x<2Rの部分が、点の通りにはならず、平行移動したグラフになるのですか?

  • 物理(電気分野)で質問があります

    物理でに分からない問題があるので質問します 問題 半径aの導体球に電荷Qを帯電させると、導体の電位はどうなるのか 球の中心から距離rの地点の電位を求めよ r=aのときは、球表面の電位で1/4πε₀×Q/a r>aのときは、球外部の電位で1/4πε₀×Q/r になるのは、分かったのですが… r<aの場合はどうなるのでしょうか 問題に答えが書かれていなくて、困っております 分かる方がいましたら、教えてください

  • 物理

    鉛直上向きの一様な地場中において、質量1×10^-2kg、長さ5×10^-2mの導体棒PQを軽い導線でつるし、水平に保った。この導体に3Aの電流を流すと、鉛直と30℃傾いて静止した。PQでは、どちらに電流が流れてるか。また、地場の磁束密度の大きさはいくらか。 磁束密度がわかりません よろしくお願いします。

  • 高校物理 電気力線と電場の問題

    図のように、半径aの導体球を導体球と同心の電荷をもたない内半径bで外半径cの中空導体球で囲み、半径aの導体球だけに正の電荷Qを与えた。導体の球面から出る(または入る)電気力線の本数はその面積によらず一定で、その分布は一様である。また、電気力線の本数は単位電化あたり、1/ε本(ε:真空の誘電率)で与えられるものとする。 中心からの距離がb,cの位置における電位をそれぞれ求めよ この問題の答えが、ともにQ/4πεc となってるのです…電位が同じことはわかりますが、答えはQ/4πεbであってもいいような気がします…でも、これだと、実際具体的に電位を測ったときに、違う値になりますよね?どうしてcの位置を基準?で考えるのでしょうか?

  • 高校物理、電磁気

    極板A,Bの間隔が2d(m)の平行板コンデンサーがある。極板A,Bと同形で2d(m)に比べて、厚さを無視できる薄い金属板DをA,Bの中央に置く、Dに+2Qの電荷を与え、A,Bを接地する。次に、DをAの方向にx(m)だけ移動する。 この時、A,Bの電荷を求めよ。 (疑問) 接地されているから、AD間、DB間の電位差は等しいそうなのですが、なぜですか?

  • ファインマンの経路積分の疑問

    ファインマンの経路積分に疑問がありますので教えて下さい. ファインマンの経路積分には確率が取り入れられています. サイコロを振るようなものですが、ルーレットが今回の確率に必要な位相と呼ばれる角度をランダムにする模擬に適しています. たとえば家庭用の昔の紙のゲーム盤にはプラスチック製などのルーレットを使うものがありました. ルーレットと一本の棒を用意して、ファインマンの経路積分の演算を、ひとの動作のモデルに置き換えてみます. 最初の地点でルーレットを回しルーレットの指した方向へその地点から棒をその向きに地面に寝かせて置きます.棒の先端の地点に移動してから同じ操作を繰り返します.これを何度も繰り返して棒の先端がたどり着いた地点へ最初の地点から矢印をひく.これが一つの要素だそうです. 矢印には長さと向きのデータが生まれるので、一組の矢印のデータはひとつの複素数で表します. 複素数をたくさん集めて総合計する. そういうやりかたで剛体の運動で辿った軌道の始点Aから終点Bまでの色々な経路すべてでその計算方法をすると、値が得られるそうです. Q1ルーレットは何回回すのでしょう. Q2ルーレットはいつどんなとき回すのでしょう. Q3棒の長さはどんな長さでしょう. Q4始点Aから終点Bまでの経路はいろいろありますが、その経路からQ1、Q2、Q3 の答えは変わるのでしょうか? Q5レーザー光は位相の揃った波動で、進行で位相がバラバラにはなりません.レーザーが始点Aから終点Bまで届いた時、どこでルーレットはまわされたのでしょうか.ファインマンの理屈ならルーレットは何回も回されていないとならないのですが、パラバラの位相にならなかったのでまわされていないのです. Q6 粒子が力がはたらかない慣性で移動運動をしている間にルーレットは回らねばならないのでしょうか. Q7粒子が力がはたらかない慣性で移動運動をして障害物に出会って衝突した瞬間にだけルーレットは回されるとおもうのですが、あってますか? Q8ファインマン氏の理論もしくはわたしの模擬は間違っていますか?

  • 誰か教えてください

    次の問題のいみがわかりません。 接地された二枚の大きな平行導体板の間に両板から距離a、bの地点に点電荷qを置くとき、点電荷に働く力を求めよ。 これは、接地しているので導体板の中の電圧は0のままですよね。また、点電荷は1つじゃなくて2つあるんですよね。F=k・q^2/r^2の公式でいいんですか?あまりに簡単すぎるので、違うと思いますが。問題の趣旨をおしえてください。