電磁気学の電気力線

電気力線で以下のような図があったのですが、この図の電気力線はこのようになりますか？
赤線はCの電気力線
青線はAの電気力線
黒線はBの電気力線
です。

No.5 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2019/11/27 01:07

No.3 です。

電気力線はこんな感じ、という図を描いてみました。

上が今回の問題に対応したもの、下が #1 に書いたもの（この問題には対応しない）です。
ご参考まで。

この回答へのお礼

わざわざずにまでありがとうございます！
多分、理解出来たと思います！

お礼日時：2019/11/30 08:30

No.4 回答者： tknakamuri 回答日時： 2019/11/27 00:24

>Cには上面と下面に等量の正電荷が貯まります。

うっかりこうかきましたが
x≠d-x-t
なら違いますね。他は同じ。

ANO1さんとの違いは、Aの上面、Bの下面に
電荷が無いことです。

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2019/11/27 00:20

No.1 です。

ああ、#1 はちょっと勘違いしていました。
#1は、極板ＡとＢが「中空に浮いている、電荷の総量が常にゼロ」という条件でした。

与えられた問題では、極板ＡとＢは「接地されている」ので、「電位がゼロ」ということで、電荷は「Ｃに向いた面」だけに存在することになります。

これで全面的に書き直します。

＊＊＊＊＊（以下、修正版）＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

赤は「Ｃから出てＡまで」と「Ｃから出てＢまで」で、そこから先はありません。
青、黒は存在しません。

各極板の表面に帯電する電荷は
・極板Ｃの上面に +Q, 下面に +Q
・極板Ａの下面に極板Ｃの電荷に引っ張られて -Q、極板Ａ全体が接地されて電位ゼロなので上面には電荷なし（+Q 分は極板Ｃの電荷+Qの斥力によって接地に逃げる）
・極板Ｂの上面に極板Ｃの電荷に引っ張られて -Q、極板Ｂ全体が接地されて電位ゼロなので下面には電荷なし（+Q 分は極板Ｃの電荷+Qの斥力によって接地に逃げる）
ということになります。

この結果、電気力線としては
・極板Ｃの上面の +Q → 極板Ａの下面の -Q
・極板Ｃの下面の +Q → 極板Ｂの上面の -Q
だけが存在します。

この結果、電場としては、
・極板ＡとＣの間には「上向き、大きさ E 」の電場
・極板ＣとＢの間には「下向き、大きさ E 」の電場
ができます。
極板Ａの上側、極板Ｂの下側には電場は存在しません。

＊＊＊＊＊（以上）＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2019/11/27 00:18

AとBとCの電気力線というのは意味不明ですね。

まずACBの表面電荷を予想し、電場を求め、電気力線を描きましょう。

AとBはCのプラスの帯電に引かれて負電荷がア―スから吸い上がり
Aの下面とBの上面にたまります。

Cには上面と下面に等量の正電荷が貯まります。

Aの上面、Bの下面には対向する電荷が無いので表面電荷が溜まらず、
電場はほぼない状態です。

CからAへ Eca=V/x の電場が
CからBへ Ecb=Ⅴ/(d-t-x)の電場ができるので
電気力線を描くとすれば、CからAへ向く平行な力線群と
CからBへ向く平行な力線群の2つですね。

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2019/11/26 21:25

ちょっと違います。

赤は「Ｃから出て、Ａ，Ｃを貫通して伸びる」
青は「Ａの上面から上向きに出る、Ａの下面へは下の無限遠からＢ、Ｃを貫通して入る」
黒は「Ｂの下面から下向きに出る、Ｂの上面へは上の無限遠からＡ、Ｃを貫通して入る」
というように書くべきでしょう。

各極板の表面に帯電する電荷は
・極板Ｃの上面に +Q, 下面に +Q
・極板Ａの下面に極板Ｃの電荷に引っ張られて -Q、極板Ａ全体が接地されて電位ゼロなので上面に +Q
・極板Ｂの上面に極板Ｃの電荷に引っ張られて -Q、極板Ｂ全体が接地されて電位ゼロなので下面に +Q
ということになります。
極板Ａ、Ｂからの電気力線は「正電荷から出て負電荷に戻る」ように引かなければいけません。途中で途切れたり消えたり湧いたりしてはいけません。
極板Ｃは、極板から出て無限遠に向かう電気力線になります。

この結果、電場としては、もし極板が無限大の面積を持っていれば
・極板Ａの上側には「下向き、大きさ E 」の電場
・極板ＡとＣの間には「上向き、大きさ E 」の電場
・極板ＣとＢの間には「下向き、大きさ E 」の電場
・極板Ｂの下側には「上向き、大きさ E 」の電場
ができます。