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①写真の上図ように、極板Aにのみ+q(C)の電荷が蓄えられたコンデンサーを回路に接続したとき、やがて、ABにはそれぞれ+q/2(C)の電荷が蓄えられた状態になると思うのですが、これは写真の下図のように始めAB間にそれぞれ+Q,-Qの電荷が蓄えられたコンデンサーがやがて0(C)(つまりAB間の電位差0)になることと同じ現象ですか?

②また余談にはなりますが、写真の下図のような場合は「電子が正電荷に引き寄せられて、結局中和して0になる」というイメージができるのですが、写真の上図のようなとき、正電荷はなぜ極板Bに引き寄せられているのかというイメージがわからないです。
以上の2点について解説おねがいします。

「①写真の上図ように、極板Aにのみ+q(C」の質問画像

質問者からの補足コメント

  • これはある過去問から引用したものなので、再度あげなおします。

      補足日時:2023/11/24 20:43

A 回答 (3件)

①たしかに極板A、Bに+Q/2ずつ蓄えられます。

ただし蓄えられる場所は
A、Bが互いに向かい合ってる面ではなく、その反対側の面つまり
図のリード線が接している面に+Q/2ずつということ
その結果、極板内を含めた極板間の電場が0になりA、Bの電位差が0
になります。

<写真の下図のように始めAB間にそれぞれ+Q,-Qの電荷が蓄えられたコンデンサーがやがて0(C)(つまりAB間の電位差0)になることと同じ現象ですか>
どちらも電荷間の相互作用よるものだから同じ現象です。

②上図の場合、正の電荷の各部分の反発力によってリード線を通って
Bに正電荷が押し出されるというイメージです。
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①間違い。

電荷がコンデンサ中だけに留まるという先入観が有りますね。
電線の表面や抵抗にも正電荷(電子の欠乏)が広がります。
総和は+qのままですが、コンデンサの中に残る量は不明。

②プラスに帯電すると電子を吸い込もうとします。
ク-ロンの法則で働く力です。
結果電線や抵抗の電子が減り、全体がプラスに帯電します。
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q → q/2, q/2 なんかに分かれません。すべての導体の
内部電界が0になるように、すべての導体表面に分布しま
す(電極にどんな電荷が表れるかは難しい)。


「電子が正電荷に引き寄せられて、結局中和して0になる」
というなら、局番表面でのことなので全く変化なし。

AB間には電圧があるが、Rを接続するとAB間の電界がR内
部に波及し、オームの法則により電流が流れ、電圧則によ
り、AB間とRの電圧が等しくなるように、電流が流れ、AB
の電荷が減少していく。
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