![](http://oshiete.xgoo.jp/images/v2/pc/qa/question_title.png?5a7ff87)
分極ベクトルが、いまいちよく分かりません…。
コンデンサーの極板間に誘電体を挿入した時、コンデンサーの極板間に生じる電場に逆らう方向に誘電体内部に弱い電場が生じる。この弱い電場を生じさせているものが、分極電荷。この分極電荷によって、生じる電場によってコンデンサーの持つ電圧が高くなり、電気容量が大きくなる。
というのが、一応僕の理解なのですが、分極ベクトルというのは、この分極電荷が作り出す電気力線のようなもの…なのでしょうか?
分極ベクトルの向きは外(コンデンサーが作る)の電場の向きと基本的に同じになる、と書いてあるのですが、そうすると(分極電荷が作るなら)外の電場と逆向きになると思うのですが…?
特に、分極ベクトルの向きが釈然としません…。ということは、分極ベクトルの定義がよくわかってないのだと思います。。。
よろしくお願いします。
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
等幅固定フォントで見てください.
┌──────────┐
│ │
│ │ (極板)
│++++++++++│ 真電荷
└──────────┘
┌──────────┐
│- - - - - │ 分極電荷
│ │
│ │ (誘電体)
│ │
│+ + + + + │ 分極電荷
└──────────┘
┌──────────┐
│----------│ 真電荷
│ │ (極板)
│ │
└──────────┘
等幅固定フォントで見てください.
多分ご存知と思いますが,
理想的な平行平板コンデンサーに誘電体を挿入したときの電荷の様子は
上図のようになっています.
真電荷と分極電荷の密度が違う点にも注意してください.
(分極電荷の密度の方が必ず低い)
コンデンサーの極板にある電荷を真電荷と呼んでいます
(分極電荷でない,いう意味と思って結構です).
> コンデンサーの極板間に生じる電場に逆らう方向に誘電体内部に弱い電場が生じる。
> この弱い電場を生じさせているものが、分極電荷。
そのとおりですね.
真電荷が作る電場は上から下へ向いていますが,
分極電荷が作るやつは下から上へ向いています.
だから,内部の電場は誘電体がない場合に比べて弱くなる.
さすがに逆転はしません(分極電荷の密度の方が必ず低いことと対応).
> 分極ベクトルというのは、この分極電荷が作り出す電気力線のようなもの…なのでしょうか?
まあ,大体そうですが,極めて重要な点を誤解されていると思います.
分極ベクトルは分極電荷の【負から正の方へ】向いています.
電場ベクトルと逆ですね!
だから,分極ベクトルは極板にある真電荷が作る電場の向きと同じなのです.
これで,「特に、分極ベクトルの向きが釈然としません」は解決しましたね.
電磁気の入門の授業を持つと,ここを誤解する学生さんは非常に多いです.
あと,細かいことをいうなら,
分極ベクトルにに対応するのは電場ベクトル(にε_0を掛けたもの)です.
D = ε_0 E + P
という式を思い出してください.
ε_0 E と P が同じ次元を持った物理量です.
分極ベクトルの向きをたどってゆくと電気力線に対応する線が描けますが,
これは分極指力線と呼ばれています(この言葉はあんまり使われないようです).
回答ありがとうございます。
>分極ベクトルは分極電荷の【負から正の方へ】向いています.
なるほど。。。知りませんでした。ありがとうございます!
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 物理学 高校物理、コンデンサー、誘電体 4 2023/03/18 22:22
- 高校 コンデンサーに誘電体を挿入します。(図1) この状態を直列のコンデンサーと考えた場合、極板部分の電荷 2 2022/06/27 18:03
- 物理学 電磁気学での質問です。 電荷のない空間ではポテンシャルの極大点, 極小点が存在しないことを証明せよ. 3 2023/05/12 22:39
- 物理学 高校物理、コンデンサーの問題を教えてください。 1 2023/07/02 23:05
- 物理学 高3物理、電気分野のコンデンサーに関してです。 7 2022/06/24 12:14
- 物理学 高3物理の電気分野のコンデンサーについてです。 7 2022/06/24 13:00
- 物理学 誘電率ε_0の真空中に、2つの円筒極板AとBがあり、 A の外半径はa, Bの内半径はbである (a 4 2023/03/10 20:28
- 物理学 真空に置かれた面積S、間隔dの平行平板コンデンサの問題について教えて下さい。 (1)コンデンサの極板 1 2023/05/29 22:51
- 物理学 この電気双極子モーメントのの大きさはPSdL C/m^2 × m^2 × m で次元が合いません、 0 2023/05/04 17:52
- 物理学 真空中に電位差Vに帯電した辺の長さlの正方形 の極板がある。 極板間の距離をdとする. いま, 初速 1 2022/11/24 16:07
このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています
-
「どうして捨てられないの?」前妻の物を捨てられない男性の心理って?
前妻の物を捨てられない理由に加え、捨てるための手段はあるのかを専門家に聞いてみた!
-
分極の大きさPの求め方
物理学
-
誘電体についての質問です。 分極ベクトルをP、分極密度をρとした時、divP=-ρとなるのは何故でし
物理学
-
電磁気の問題です。
物理学
-
-
4
分極ベクトルがわかりません
物理学
-
5
電磁気学の誘電体の問題です
物理学
-
6
誘電体球が作る電場について
物理学
-
7
完全導体の誘電率
物理学
-
8
o-ニトロアニリンとp-ニトロアニリン
化学
-
9
上面と下面の面積が違う場合の抵抗及び静電容量について
物理学
-
10
「区分的に連続」と「区分的に滑らか」の概念について
数学
-
11
e^(x^2)の積分に関して
数学
-
12
球表面の微小面積について
数学
-
13
有限長ソレノイドコイルの中心軸上磁場について
物理学
-
14
電磁気学に関しての問題です。
物理学
-
15
真電荷を持つ境界での境界条件
物理学
-
16
導体球殻の電位
物理学
-
17
物理の電気磁気学の問題について質問です 問題 1辺の長さがL[m]の正方形導体回路に電流I[A]を流
物理学
-
18
電気回路で短絡してたら、抵抗部分に電流が流れないのはどうしてですか?
物理学
-
19
コンデンサー 極板間の電場の強さEはE=Q/(εS)と表されますが 参考書に 実際の電場は 2Eであ
物理学
-
20
このSを正射影した面積がScosθとなるという部分は覚えるしかないんですか? 証明は可能でしょうか
数学
このQ&Aを見た人がよく見るQ&A
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
おすすめ情報