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受験生です。
一つ気になったことがございまして、
お聞きしたいことがあります。
コンデンサーの電気容量のところで、
授業で、金属板の面積Sが広いほど大きくなり、
2枚の金属板の間隔dが狭いほど大きくなる。っとあるのですが、
金属板の面積Sが広いほど大きくなり、っというのは
イメージでわかるのですが、
2枚の金属板の間隔dが狭いほど大きくなる。っというのは
イメージでは間隔が大きいほど電気容量も大きくなりそうなのですが、
なぜ狭くなるほど電気容量が大きくなるのでしょうか?
お詳しい方どうぞよろしくお願いいたしますm(_ _)m
No.4
- 回答日時:
一定の電荷を蓄えた状態で距離を変えた場合の電圧を考えると解りやすいと思います。
面積に比べて距離(の2乗)が小さい場合は、極板間の電界の強さが一定ですから、電圧は距離に比例します。
距離が大きくなると、電荷が同じで電圧が高くなるわけですから、電気容量は小さくなったのです。
No.3
- 回答日時:
単純にその2枚の金属板をどんどん遠ざけたらどうなりますか。
たとえば片方は日本に、もう片方はアメリカに。
それがコンデンサの役割を果たすと思いますか?
離れすぎると互いに+/-の引き合うなどが生じなくなるからもはやコンデンサとしては機能しなくなるのがわかるのではないですか?
そう考えれば遠いほど容量が小さくなるというイメージが出来る、逆に言うと近いほど容量が多くなるのがイメージできるのではと思います。
No.2
- 回答日時:
下敷きをこすって紙切れをくっつける実験をしたことがありませんか。
このとき距離を近付けないと吸い付きません。
つまり電気力は距離が近いほど大きくなります。
このため極板間の間隔dが狭いほど沢山の電荷がたまります。
Q=C・Vと言う式がありますね。つまりC=Q/Vで
蓄える電荷が多いほどCが大きくなります。
別の説明です。
コンデンサの中間に極薄い極板をはさみます。
電圧V、電荷Q、静電容量Cは変わりません。
このとき、上の半分のコンデンサに着目します。
電圧はV/2ですね。
従ってC1=Q/(V/2)=2Q/V=2Cとなって
静電容量が2倍になっていることがわかります。
2Cと2Cを直列にするとCになると言うのも習ったのではないでしょうか。
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