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電圧をかけた2つの電極間に、導体を置くと導体に吸い込まれるように、絶縁体を置くと絶縁体を避けるように電気力線が現れるのはなぜですか???


今日1日調べまくってもわからなかったです…(´・ω・`)

A 回答 (2件)

ご質問の内容からすると、抵抗膜に電流を流して、そのときの電位分布を測定したのでしょうか。



そうなら、等電位線に直行する流線は電流になっています。
で、途中に電気抵抗が高い絶縁体があると、電流は絶縁体を避けますし、
導体があると(導体内での電圧降下が電流密度の割には小さくなるので)電流は導体に流れ込むようになります。

これが、静電的な等電位線、電気力線だと、導体に関しては同様の譲許運日なりますが、絶縁物は通常誘電率が高いので、電気力線は誘電体に流れ込むようになります。
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山の上から山の下に水を流す、という状況を考えます。



山の斜面に川があれば、水は、なるべく川の中を通って流れようとします。
なぜならば、川のほうが通り道が広い(※)からです。
(※通り道である川の断面を見ると、ほかの通り道よりも断面積が大きいということです。)

斜面に、水の流れをさえぎる障害物があると、水はそれをよけて、障害物の右と左に分岐して流れます。

山の上の電位をプラス、山の下の電位をマイナス、そして、水を電子に置き換えて考えます。

電子は電気力線に沿って流れます。
電子が上記のような流れ方をするのは、電子の通り道である電気力線がそうなっているからである、ということです。


電子の流れ以外の説明も出来ます。

液晶分子は長細い分子ですが、
液晶に電圧をかけると、液晶分子は電気力線と平行に、「立った状態」になります。
液晶分子が立った状態と寝た状態とを比較すると、立った状態のほうが誘電率が大きくなります。
電気力線が、誘電率が小さいところよりも、なるべく誘電率が大きいところを通ったほうが、安定状態になります。
(平行平板コンデンサにおいて、平板間の距離を小さくする方向に力が働くのと同じことです。)
電気力線は、なるべく安定した状態になるように、「描かれ」ます。
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Aベストアンサー

>なぜこのような等電位線になるのか?
>こういう質問にはどういった答え方をすればいいのでしょうか?(等電位線ができる理由なのか、実験結果に対する理由なのかなど)

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>あと、2電極を結ぶ直線上の電位の理想曲線
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今思いつくのは、塑性化が発生していることの他は(弾性範囲では)、以下のような物です。

一般に
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今度、35%塩酸(市販品)を使って2mol塩酸を500ml作ることになりましたが、全く調整方法がわかりません、どなたかわかりやすく教えてくださいませんか!できればきっちり作りたいのですが、どうぞよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

1.
2mol塩酸
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500[ml]なら1[mol]
HClの式量は36.5だから、1[mol]は36.5[g]。

2.
35[%]塩酸の比重は1.18くらい。密度1.18[g/ml]ということ。これをx
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x[ml]×1.18[g/ml]×35/100
だけ入っている。

3.
必要なHClは、36.5[g]だから、
x[ml]×1.18[g/ml]×35/100=36.5[g]
ということになる。
xを求めると、
x=36.5[g]/(1.18[g/ml]×35/100)=○○[ml]
になる。

4.
結局、35[%]HClを○○[ml]とって、水を加えて500[ml]にすればよいということになる。

注意、水を加えて500[ml]にするのであって、水を500[ml]加えるのではありません。

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金属については、温度が上がると粒子が熱振動し自由電子が流れにくくなるというようなことを聞いたことがありますがあっていますか?
半導体についてはまったく理由がわからないので詳しく教えて頂くとありがたいです。
あと自分で調べていたところ「バンド理論」というのを目にしました。
関係があるようでしたらこれも教えて頂くとありがたいです。

Aベストアンサー

こんにちは。

>>>金属については、温度が上がると粒子が熱振動し自由電子が流れにくくなるというようなことを聞いたことがありますがあっていますか?

だいたい合っています。
金属については、温度が上がると正イオン(自由電子が引っこ抜かれた残りの原子)の振動が激しくなるので、自由電子が正イオンに散乱されます(進路を乱されます)。
それをマクロで見たとき、電気抵抗の上昇という形で現れます。

>>>半導体についてはまったく理由がわからないので詳しく教えて頂くとありがたいです。

半導体の中において金属の自由電子に相当するものは、電子とホールです。この2つは電流を担う粒子ですので、「キャリア」(運ぶ人)と言います。
ホールは、半導体物理学においてプラスの電子のように扱われますが、その実体は、電子が欠けた場所のことを表す「穴」のことであって、おとぎ話の登場人物です。
電子の濃度とホールの濃度に違いがあったとしても、一定の温度においては、両者の濃度の積は一定です。
これは、水溶液において、H+ と OH- の濃度の積が一定(10^(-14)mol^2/L^2)であるのと実は同じことなのです。

中性の水溶液の温度が高くなると、H2O が H+ と OH- とに解離しやすくなり、H2O に戻る反応が劣勢になります。
それと同様に、真性半導体においても、温度が上がると電子とホールが発生しやすくなるのに比べて、両者が出合って対消滅する反応が劣勢になるため、両者の濃度の積は増えます。
キャリアが増えるので、電流は流れやすくなります。

こんにちは。

>>>金属については、温度が上がると粒子が熱振動し自由電子が流れにくくなるというようなことを聞いたことがありますがあっていますか?

だいたい合っています。
金属については、温度が上がると正イオン(自由電子が引っこ抜かれた残りの原子)の振動が激しくなるので、自由電子が正イオンに散乱されます(進路を乱されます)。
それをマクロで見たとき、電気抵抗の上昇という形で現れます。

>>>半導体についてはまったく理由がわからないので詳しく教えて頂くとありがたいです。

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