平板電極 電界Eについて

質問

空中に無限に広い平板電極2枚を置きました。このとき、極板間の距離をL【m】、片方の平板電極には単位面積あたり+q【C】の電荷、もう一方の平板電極には単位面積あたり-q【C】の電荷を与えた。極板間につくられる電界Eの表式を教えてください。

回答よろしくお願いいたします。

回答No.3

azumayameme

ガウスの定理は、E = q/(4 π e0 r^2)を元にしています。
この式のqは点電荷+q[C]と私の教科書には書いてあります。

>e0はどうやって求めるのでしょうか？
この定数に至った理由を質問しているのですか？それとも手法でしょうか。

ここに、書いていいんですかね

回答No.2

azumayameme

私の教科書によると、「ガウスの定理」は

「任意の閉表面上の外向きの全電気力線数のe0倍は、その閉表面の中にある電荷の台数和である。」

となっています。
随分と難解な表現ですが、要するに「何か、穴の開いていない袋で包み込むと、その袋を通過する電気力線にe0を掛けた数は、袋の中にある電荷の量と同じ」ということです。

「空中に無限に広い平板電極2枚」は閉じていません。しかし、その平板電極の1m^2を頭のなかで切り取って、それを風呂敷で包むと考えます。そして、その風呂敷の一部を電気力線が通過しています。
その電気力線は全て並行です。電気力線が平行に通過している場所は風呂敷の面と平板を並行にするように考えます。

また、電界の強さEは、単位面積（1m^2）あたりに（垂直に）通過する電気力線の本数と同じです。

何本通過しているか？それを"本数"とすると、
　　本数 x e0 = q
です。

電界の強さEと本数は同じなので
　　本数 = E

上の２つの式から E = q/e0 です。

図を描いたり模型を示すと一目瞭然ですが、これで分かりますか。

お礼

遅くなり申し訳ありません。回答ありがとうございます。

なんとなくわかったのですが、この問題の場合 E = q/e0 のqは+なのでしょうか？それとも－なのでしょうか？
またe0はどうやって求めるのでしょうか？

よろしくお願いいたします。回答ありがとうございます

回答No.1

azumayameme

いま考えると、ガウスの定理が使えそうですが、
使うことが出来ない理由があるのですか。

お礼

回答ありがとうございます。ガウスの法則は分かるのですが、無限に長い直線導体のときのやり方しか分かりません。よろしければ教えていただけないでしょうか？