誘電体の極板間、境界面に働く力を求めてみたのですが心配なのでどなたか見てください。 特に電荷を与えた際最後-をつけるべきか悩んでます。vは一定だがいままで解いてきた問題ではqが与えられた場合-du/dxであったため
https://drive.google.com/file/d/1eYkE0RMcmAO1q6G …
A 回答 (2件)
- 最新から表示
- 回答順に表示
No.2
- 回答日時:
訂正、最後の式でΔx が余分だった。
fwd=-ΔU/Δx+VΔQ/Δx=-(1/2)(ε₁-ε₂)E²wd+(ε₁-ε₂)wV²/d
→ f=-(1/2)(ε₁-ε₂)E²+(ε₁-ε₂)V²/d²=(1/2)(ε₁-ε₂)V²/d²
No.1
- 回答日時:
合っていますが、整理されていないうえに、経過や記号や±を統一した
ほうがよいと思います。たとえば
電極の幅をwとする。右方向を+として、界面をΔx変化したとする。
静電容量Cの変化は
ΔC=(ε₁-ε₂)wΔx/d
したがって、電極の電荷Qの変化は
ΔQ=ΔC・V=(ε₁-ε₂)wΔxV/d
誘電体内部のエネルギーUの変化は(単位体積当たりのエネルギー変化
は (1/2)(ε₁-ε₂)E² だから、E=V/d は電界)
ΔU=(1/2)(ε₁-ε₂)E²wdΔx
界面に働く単位面積当たりの力をfとすると、電源から供給されるエネ
ルギーは電荷の変化から ΔQ・V となり
ΔU=-(fwd)Δx+ΔQ・V
となる。Δxで割ってまとめると
fwd=-ΔU/Δx+VΔQ/Δx=-(1/2)(ε₁-ε₂)E²wd+(ε₁-ε₂)wΔxV²/d
→ f=-(1/2)(ε₁-ε₂)E²+(ε₁-ε₂)V²/d²=(1/2)(ε₁-ε₂)V²/d²
などとしたほうがすっきり。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 工学 面積Sの円形導体板を間隔dで平行に配置したコンデンサの問題てす。 (1)静電容量C0をSもdとε0を 1 2023/05/31 19:07
- 物理学 平行板コンデンサに誘電率ε1を持つ誘電体1と誘電率ε2を持つ 誘電体2を隙間なく詰める。極板の面積を 1 2023/08/10 22:46
- 工学 至急お願いします。 誘電体と接する導体表面に面密度のσ正の電荷を一様に与えると、境界面には応力が発生 1 2022/07/31 02:27
- 物理学 誘電率ε_0の真空中に、2つの円筒極板AとBがあり、 A の外半径はa, Bの内半径はbである (a 4 2023/03/10 20:28
- 物理学 間隔2dの大きさの等しい平行板電極A,Bがある。質量mの物体Cの両側に, 自然長d,ばね定数kの2個 1 2022/12/26 12:46
- 工学 至急お願いします。 真空中に、電極間距離dの平行平板コンデンサがある。平板1にσの電荷密度、平板2に 2 2022/07/31 19:06
- 工学 平行平板コンデンサの導体に誘導される電荷量 3 2023/06/08 01:55
- 工学 電極面積がS(m^2)で電極間に比誘電率εrの誘電体が満たされている平行平板コンデンサがある。一定の 2 2022/06/14 12:14
- 物理学 真空に置かれた面積S、間隔dの平行平板コンデンサの問題について教えて下さい。 (1)コンデンサの極板 1 2023/05/29 22:51
- 物理学 高校物理、コンデンサーの問題を教えてください。 1 2023/07/02 23:05
このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています
-
性格の違いは生まれた順番で決まる?長男長女・中間子・末っ子・一人っ子の性格の傾向
同じ環境で生まれ育っても、生まれ順で性格は違うものなのだろうか。家庭教育研究家の田宮由美さんに教えてもらった。
-
電磁気学の2つの同心導体球の電荷分布について
高校
-
波数(k)を用いた空間座標表示を導入する意義を教えて下さい
物理学
-
至急お願いします。 誘電体と接する導体表面に面密度のσ正の電荷を一様に与えると、境界面には応力が発生
工学
-
-
4
電磁気学
物理学
-
5
エミッタ接地回路のバイパスコンデンサについて
物理学
-
6
分極の大きさPの求め方
物理学
-
7
電気磁気学で抵抗
物理学
-
8
導体で同心の外球、内球があり内球が接地されています。
その他(自然科学)
-
9
真電荷を持つ境界での境界条件
物理学
-
10
(3)導体に働く力をそれぞれの誘電体にはたらく、電界が縮む方向の単位面積当たりに働く力(Maxwel
物理学
-
11
電位係数を写真のようにおくと、容量係数及び誘導係数は下の写真のようになるみたいなのですが、どうやって
物理学
-
12
下の写真の図のように3枚の無限に大きい平板導体ABCが平行に置かれ、ACが接地されている状態でBに単
物理学
おすすめ情報
このQ&Aを見た人がよく見るQ&A
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
密度の程度の言い方がわかりません
-
比重とは何ですか。 中学生なの...
-
エジソンのこの発想の転換、一...
-
20℃で体積1000Lの物体を75℃まで...
-
高さ3500㎜横14300㎜縦11650 の...
-
サイフォンの移動速度に管の径...
-
比重の求め方教えてください
-
数学の課題です。含有率ってな...
-
国語の文章で使われる、問題提...
-
質量パーセント濃度63%の濃硝酸...
-
スーパーボールが浮く理由 子ど...
-
1L=何cm3ですか? 1m3...
-
アルミニウムの圧延
-
誘電体の極板間、境界面に働く...
-
オージェ電子分光法のオージェ...
-
浮力について、知りたいです、...
-
EDX 縦軸単位 cps/kevについて
-
至急お願いします!
-
セメント1袋25kgを25Lの水と混...
-
人肌の弾力に近い素材
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
比重とは何ですか。 中学生なの...
-
密度の程度の言い方がわかりません
-
比重の求め方教えてください
-
1L=何cm3ですか? 1m3...
-
『E=mc2』 って何の公式????
-
セメント1袋25kgを25Lの水と混...
-
国語の文章で使われる、問題提...
-
数学の課題です。含有率ってな...
-
水を圧縮すると水温は上昇する...
-
至急お願いします!
-
20℃で体積1000Lの物体を75℃まで...
-
水の体積の変化について
-
質量と体積の違いを教えてくだ...
-
EDX 縦軸単位 cps/kevについて
-
硫酸希釈水の計算式
-
悔しさを糧にってどういう意味...
-
質問
-
硫酸濃度の計算式を教えて下さい。
-
アメダスの降水量のmmをmlに直...
-
水より軽いお米が水に入れると...
おすすめ情報