電圧を印加された物質の表面電位

どなたか御教え下さい。

金属の棒の一端に電圧を印加して、逆側を表面電位計で測定するとどうなるのでしょうか？
更に、金属から徐々に抵抗を上げていくと、上記の現象はどのように変化していくのでしょうか？

よろしくお願い致します。

No.3 ベストアンサー 回答者： FM-8 回答日時： 2005/03/22 19:09

#2です．

>差し支えなければ、御指摘頂いた絶縁体の場合にどのようになるかを教えて下さい。

全く，差し支えはないのですが，詳しくは私にもわかりません．

たとえば，ご質問者の測定方法，
>測定方法は、非接触で電流の流れない測定方法を
が，静電気測定器や，トレック社の「表面電位計」
などの場合，
特に後者では，
プローブ自身が電圧を発生して，相手との電位差による電界をつかって測定を行います．
このとき，抵抗がかなり高いと，
測定物は，一種のコンデンサのように見えるはずで，
その表面の電位は，プローブの出している電圧と他端の
電極の電位を分圧したようなものになると思われます．
場合によっては，プローブがこわれるかもしれません．

物質の表面の電位は，周りにある電極，電源の
位置やそれとの間の抵抗によって影響を受けます．

Q=CV

という公式が支配的になってくるとでも言いましょうか．

普通は，無視できるものでも，対象物が絶縁体などに
なってくると，無視できない場合も出てきます．
具体的な測定環境(測定器，試料の保持方法，電極形状)
がわからないと正確な回答は難しいですね．

この回答へのお礼

御回答ありがとうございます。
想定していた測定系は、御指摘の後者の測定法でした。
実際にやってみようかとも思っています。
周囲の環境によって測定値が変化するとの御指摘ですので、気をつけたいと思います。
ありがとう御座いました。

お礼日時：2005/03/26 01:19

No.2 回答者： FM-8 回答日時： 2005/03/21 08:52

どのような絵なのか，ちっょと分かりませんが，

想像も入れて書きます．

金属棒を真ん中で，切断して，抵抗器を間に入れたようなものを考えれば良いですか?
実際は，カーボンのたくさんはいったプラスチックとか，水分を含んだ木材に置き換えるのでしょうか．

理論的には，極端に高い抵抗値(絶縁体)でなければ，抵抗値がいくつであれ，
一端に印加した電圧値がそのまま他端に現れると言うことだと思います．

ただし，条件があって，
他端の表面電位の測定方法が重要です．
非接触で，電流の流れない測定方法の場合，
かなり広い範囲の抵抗で，
両者は一致します．

ところが，安いテスターだと，電圧測定で
電流が流れるため，抵抗によってかなり変わると言えます．
電流が流れない場合には，抵抗とその抵抗を流れる電流による「電圧降下=抵抗×電流(0)」が生じないからです．(つまりゼロ)
そうなると，一端の電位と他端の電位は差がゼロなので同じになります．

金属棒のときは，抵抗がゼロなので，「電圧降下=抵抗(0)×電流 = 0」のケースですね．

この回答への補足

御回答ありがとうございます。
質問内容に不備があったことをお詫びいたします。
金属棒の抵抗を上げていくという意味は、ご想像いただいたとおり、例えばカーボンの入ったプラスチックを私も想像していました。
測定方法は、非接触で電流の流れない測定方法を
想定しています。
差し支えなければ、御指摘頂いた絶縁体の場合にどのようになるかを教えて下さい。
よろしくお願い致します。

補足日時：2005/03/21 22:51

No.1 回答者： dyna43 回答日時： 2005/03/21 03:24

「金属から徐々に抵抗を上げていく」の意味が分かりません。

金属なので、金属両端での電圧降下がないと仮定すれば、表面電位は、他端の印可電圧と同じになるのではないでしょうか。電荷は表面に集まりますので。

この回答への補足

御回答ありがとうございます。
「金属から徐々に抵抗を上げていく」の意味は、
棒の抵抗を（金属より）上げた場合　という意味です。
金属の場合は、御指摘頂いた通りと私も想像します。
ありがとうございました。

補足日時：2005/03/21 08:22