無限に長い導体円筒の問題です。 (1)この導体円筒の単位あたりの静電容量を求めよ。 (2)内外の導体

無限に長い導体円筒の問題です。
(1)この導体円筒の単位あたりの静電容量を求めよ。
(2)内外の導体の両方に単位長さ当たりqの電荷を与える。この時、中心軸からの距離と電界の大きさの関係を求め、グラフをかけ。
(3)(2)の後に、内外の導体を導線でつなぎ、充電時間が経過したのちに導線を外した。このとき、距離と電界の大きさの関係を求め、グラフをかけ。

特に(3)とグラフが分からないです。ご教授お願いします。

No.1 ベストアンサー 回答者： endlessriver 回答日時： 2023/05/31 01:03

(1)

合ってます。ただ、qとかQとかテキトーにしないで。

(2)
合ってます。蛇足ですが、(c-b)は薄いようですから、感じとし
て、q/(2πε₀b)<2q/(2πε₀c) のように書いた方が、良いかも。
また、最終的に q+q とは書かない(はず)。

aにqを与えると、その電界は -qに行きます。つまり、bには-q
の電荷が表れます。すると、cには合計2qの電荷が表れます。

以上により
　E=0 (r<a, b<r<c)
　E=q/(2πε₀r) 　　(a≦r≦b)
　E=2q/(2πε₀r) 　　(c≦r)

(3)
内外導体が同電位となるように電荷が移動する。つまり、
a≦r≦b では、E=0 (aのqがbの-qに移動して、ともに0となる)。
しかし、全体としての2qは変わらないから、cの電荷は2qのま
まとなる。

つまり
　E=0 (r<c)
　E=2q/(2πε₀r) 　　(c≦r)

この回答へのお礼

ありがとうございます！

お礼日時：2023/06/01 00:30