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いきなりですが、同じ表面積を持つ鉄球A(+2.0×10^-5 cの電荷)と鉄球B(-1.6×10^-5 cの電荷)が0.1m離れておいてある。そのとき2つの球を接触させたあと、ふたたび0.1m離した。それぞれの電荷はいくつ? というような問題なんですが、ずっと解いているんですけど、答えがでません。私の中で、鉄球を一度接触させることの意味合いがわかりません。鉄球を接触させているのにはどういう意味があるのかわかる方いらしたらお力貸してください。お願いします。

A 回答 (2件)

はじめまして



>静電気の範囲で
>鉄球を一度接触させることの意味合いがわかりません

もしかしたら、tohrutohruさんは0.1m(=10cm)くらいの距離なら火花が飛んで、電荷が中和してしまうとお考えなのでしょうか?

いかに1Fのコンデンサーの例があります。
http://akizukidenshi.com/items.php?cat=cap2&pare …
これに1Vの電圧をかければ、1Cの電荷を蓄えることができます。
ご質問の+2.0×10^-5 cの50000倍の電荷では、このサイズで火花が飛ぶことはありません。

空気は絶縁体ですが、非常に高い電圧がかかると「絶縁破壊」を起こし、電気を流します。
静電気では数千から1万ボルト、雷では1~10億ボルトという高い電あるから、電気が流れることができますが、通常では電気は流れません。
10cmの空気が「絶縁破壊」を起こし電気を流すためには、約300,000Vの電圧が必要です。
http://soudan1.biglobe.ne.jp/qa91153.html
http://www4.ocn.ne.jp/~katonet/kagaku/taiden.htm
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こんばんは。



同じ表面積の鉄球同士を接触させると、鉄球同士に電流が流れて、2つの鉄球の電荷が等しくなります。

+2.0 と -1.6 なので、
相殺した後に残るのは、+0.4。
+0.4 を「2人で半分こ」するので、+0.2 ずつになります。

最初から、「+2.0 と -1.6 の平均値」として、
(+2.0 + (-1.6))/2 = +0.2
と考えてもOKです。

( ×10(^(-5) は省略して書きました。)



以上、ご参考になりましたら。
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