電気影像法でよく使わられる例で、無限平板導体から離れたところに導体球が1つある場合の静電容量を求めろというのが扱われますが、この問題で自分は、

導体球の電場を求めて、そこから壁と導体球との電圧を求めてQ=CVにいれるだけ

と言う風に電気影像法を使わずに出しました。


でも答えは違っていました。この解法何か間違ってますか?


(問) 無限平板前方lのところに半径a (a<<l) の導体球がある。この平面と導体球間の静電容量を求めよ

自分;  E=Q/4πεr^2 → V=-∫Edr (lからaを積分) 
  よって Q=CVに代入  4πε/(1/aー1/l)

答え;  4πε/(1/aー1/(2l-a))

A 回答 (2件)

>導体球の電場を求めて・・・


ここの解き方が問題です。導体球に電荷を与えると、平面導体表面にも
電荷が誘導されます。また導体球表面の電荷も一様ではなくなります。
このような電荷分布を想定して、電場方程式を解いていますか。
これは難しいので、電気映像法が考案されているわけです。
質問者の方法では、導体球の電荷による電場の解は、周りに他の導体や
電荷がない場合のものですから、間違いです。
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電場が対称にならない(有限の距離に等電位の面がある)ので、


E=Q/4πεr^2は成立しません。
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QFelicaポートは、公的個人認証サービス対応のICカードリーダライタですか?

PCにFelicaポートが内蔵されています。
公的個人認証サービスポータルサイトhttp://www.jpki.go.jp/prepare/reader_writer.html
で調べてみたところ
Windows Vista
PaSoRi(Felicaポート)型名RC-S330,
とありました。

ちなみにPCはNECのLL750/FD
仕様にはFelicaポートの型名などは書かれていませんが、
この内蔵されたFelicaポートは、
公的個人認証サービスに対応しているのでしょうか?

Aベストアンサー

ご質問にある"先週"発売のRC-S330が『両対応の初モデル』と思われます。

Sony Japan|プレスリリース | “FeliCa”による電子マネーの入金・決済や交通乗車券の履歴確認に加え e-Tax(*1)などの公的個人認証サービスに新しく対応した 非接触ICカード リーダー/ライター“PaSoRi”『RC-S330』 を発売
http://www.sony.co.jp/SonyInfo/News/Press/200811/08-147/index.html

もしお使いのPCで上記モデルを使用する場合は内蔵のFeliCaポートを無効にする必要があります(詳細はNECの方に問い合わせて下さい)。

Sony Japan|FeliCaポート/パソリサポート|FeliCaポート内蔵パソコンにRC-S330を接続する場合のご注意
http://www.sony.co.jp/Products/felica/pcrw/pup/rcs330_attention.html

────────────────────
その他ご参考まで。

Sony Japan|FeliCaポート/パソリサポート|RC-S330
http://www.sony.co.jp/Products/felica/pcrw/rdw_rcs330.html

Sony Japan|FeliCaポート/パソリサポート|FAQ|RC-S330
http://www.sony.co.jp/Products/felica/pcrw/faq_rcs330.html

ご質問にある"先週"発売のRC-S330が『両対応の初モデル』と思われます。

Sony Japan|プレスリリース | “FeliCa”による電子マネーの入金・決済や交通乗車券の履歴確認に加え e-Tax(*1)などの公的個人認証サービスに新しく対応した 非接触ICカード リーダー/ライター“PaSoRi”『RC-S330』 を発売
http://www.sony.co.jp/SonyInfo/News/Press/200811/08-147/index.html

もしお使いのPCで上記モデルを使用する場合は内蔵のFeliCaポートを無効にする必要があります(詳細はNECの方に問い合わせて下さい)。

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Qクーロンの法則で 導体球A、Bがある。両導体球間に働く力を求める式は Aの電気量をQ1、Bの電気量を

クーロンの法則で
導体球A、Bがある。両導体球間に働く力を求める式は
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(Q1Q2)/(4πεr^2)+(Q2Q1)/(4πεr^2)
になるのではないのでしょうか。

Aベストアンサー

これ導体球を点電荷とみなして良い場合ですね。

で、基本に戻って作用反作用を思いだしましょう。

物体Aが物体BにカFを加えると、
物体Bは物体Aを力(-F)で押し返します(反作用)。

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Q「公的個人認証サービス」について

「公的個人認証サービス」とは、どのようなものでしょうか。
わかりやすくかみ砕いて教えて頂けたら幸いです。
よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

単純です。

身分証明書というのがありますね。

銀行口座を作ったりするときに「免許証ありますか」などといわれるでしょう。
免許証というのは、写真入りで、この人はここに住んでいてこの名前の人であると警察が保証してくれるものです。

免許証ありません、というと「じゃ保険証は」と言われます。
これは写真がないのですが、一応保険組合や市区町村が発行していて、この人であると保証するわけです。

保険証のほかにもう一つといわれたりします。あるいは保険証もないときもそうですが。
クレジットカードだとかキャッシュカードで同じ名前住所が証明できるものを2枚提示いただけますかと言われます。
さらに、あなた宛ての郵便物がありますか、などと言われます。
これも、クレジット会社、銀行、郵便局があなただと保証する資料です。複数あれば偽造の可能性が低くなる。

こういう形で順番に聞かれます。この順で信頼性があるという考えですね。
警察の出す免許証が、市区町村の出す国民保険証より上であるのは、写真があるからです。
これ一枚でどんなところでもOKです。
保険証は、もし盗まれたものであった場合、泥棒に何か便宜をはかってしまう危険が大きいです。
サラ金なんかは、保険証だけではお金は貸しません。
写真がないから、確認がやりきれないからです。

とはいえ、いくら写真がついていても、「*町釣りキチクラブ会員証」では身分証明になりません。

身分保障というのは、単純に、
 今持ってきている人とその証明書がはっきりひもづいていますよ、
  ということを確保し、
 この人であると言っている証明書の発行者が信じられるものであるよ
という2面が必要です。

昔は、免許証が身分証明のほぼ絶対値みたいなものでした。
私は東京在住で必要性を感じないので免許をとっていないのですが、何かと面倒くさいことがありました。
保険証は持って歩きますけど、自分あての郵便物なんていつでも持ち歩きませんから、いざというとき結構困った。
「原付免許でもとっておけば」と言われもしたけど、使いもしない免許を取るのに時間もお金もかかります。

免許証を取得していない、国民保険にも加入していない、クレジットカードも持っていない、という人はいます。
高齢になったので免許をお返しするということをする人もいます。

最後の逃げ口はあります。

どんな人でもどこかの自治体に本籍を登録し、住民票を登録しているわけです。
だから何かの公的な届や契約をする場合、住民票をとってその書面を自分の証明にしていました。
第三者は住民票閲覧まではできますが、住民票の発行を受けられるのは当人(およびその家族)だけですから。
ただ、いちいち住民票をとるのはたいへんだしお金もかかる。

で、公的個人認証サービス、というのが出現したわけです。
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写真をかかげてあり、市区町村が保証するわけです。

免許証に準じる、というか、信頼度からいうと免許証と同格のものになったわけです。
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ここまでが、ご質問への答えです。
ちょっと蛇足を付けます。

これを国民背番号制で独裁管理しようとしているのだ、とか個人情報侵害だとかいろいろ言っている人がいます。
自治体でもそういって認証カードの発行を拒否しているところもまだあると思います。

考え方は自由です。
でも、このカードはいままで申告もしていなかった何かの情報を求められることもなく発行をしてくれるのです。

番号をふるというのは、危険性がないわけではないでしょう。その危険を並べることはできるでしょう。

けれど、たとえば大震災のようなことが発生したとき誰がいて誰がいないか、ということがわかると混乱しにくくなります。
また、医療において、当人が頭をうって何も言えなくなった状態で救急としてきたとしても既往症だとか体質がわかれば適切な治療ができます。
お薬手帳なんかでローカルに確認しあうのではなく、どの医者でも薬剤師でも同じデータを基に判断がつけば医療事故防止の助けになります。

番号で管理されたくない、と主張するのは、何らかの後ろ暗いことがあるのではないか、と疑いたくなりますね。

単純です。

身分証明書というのがありますね。

銀行口座を作ったりするときに「免許証ありますか」などといわれるでしょう。
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これは写真がないのですが、一応保険組合や市区町村が発行していて、この人であると保証するわけです。

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Q半径1mの導体球Aと半径2mの導体球Bが100mの間隔で置いてある。

半径1mの導体球Aと半径2mの導体球Bが100mの間隔で置いてある。
電位がそれぞれ10V、20Vであるときの相互の反発力の大きさを求めよ。
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Aベストアンサー

V=kQ/r, F=kQ^2/R^2

Q1=r1V1/k
Q2=r2V2/k

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=1/k*r1r2V1V2/R^2
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Q公的個人認証サービスで使うICカードリーダー

公的個人認証サービスが一部で始まりますが、ICカードリーダーは専用のものでないと駄目なのでしょうか?

例えば、電子マネーedyのリーダーなどは使えないのでしょうか?

http://www.edy.jp/

Aベストアンサー

下記のURLを参照してみてください。
公的個人認証の都道府県運営協議会のサイトです。

参考URL:http://www.jpki.go.jp/serviceguide/jpki_sgd_rwinfo.html

Q同心球導体球の接地について

同心球導体球の接地について、過去に質問されていなかったのでおねがいします。
同心球導体球において、外側の球に電荷Qを与え、内側の球を接地した場合、電界はどのようになるのでしょうか?
(内側の球の半径a、外側の球の内径b、外径cです。)
回答は、
a<r<b、c<rの場合についてお願いします。

Aベストアンサー

(1)内球と外球の電荷
  外側の球の表面に電荷 Q を与えたとき、内側の球の表面に-Q'の電荷が誘起されるとします。
  すると、外側の球の裏面(内面)には Q' の電荷が誘起されます。このとき外側の球の表面の電荷を Q'' とすれば、外側の球の電荷の総量は Q なので、 Q' + Q'' = Q → Q'' = Q - Q'

(2)Q' を求める
  外球の外側にある半径 r ( c < r ) の球面を考えると、その球面に含まれる電荷は、内外の球の電荷の総和で、その値は
  -Q'(内側の球の表面電荷) + Q'(外側の球の裏面電荷) + Q - Q'(外側の球の表面電荷) = Q - Q'
  半径 r の球面上の電界を E1(r) とすれば、Gaussの定理より、4*π*r*E1(r) =( Q - Q')/ε → E1(r) = ( Q - Q' )/( 4*π*ε*r^2 ) ---[1]
  半径 r の球面上の電位を V1(r) とすれば、V1(r) = ∫[r~∞] E1(r) dr = ( Q - Q' )/( 4*π*ε*r )
  外側の球の表面電位は V1 = V1(c) = ( Q - Q' )/( 4*π*ε*c )

  内球と外球の間にある半径 r ( a<r<b ) の球面を考えると、その球面に含まれる電荷は、内側の球の表面電荷 -Q' だけだから、
  半径 r の球面上の電界を E2(r) とすれば、Gaussの定理より、4*π*r*E2(r) = - Q'/ε → E2(r) = -Q'/(4*π*ε*r^2) --- [2]
  半径 r の球面上の電位を V2(r) とすれば、V1 - V2(r) =∫[r~b] E2(r) dr = -Q'/(4*π*ε)*( 1/b - 1/r ) 。
  式[3]から、V1 =( Q-Q' )/( 4*π*ε*c ) なので、V2(r) = V1 + Q'/(4*π*ε)*( 1/b-1/r ) = ( Q-Q' )/( 4*π*ε*c ) + Q'/(4*π*ε)*( 1/b - 1/r )
  内側の球は接地されているので、V2(a) = 0  →  ( Q-Q' )/( 4*π*ε*c ) + Q'/(4*π*ε)*( 1/b - 1/a ) = 0
  したがって、Q' = Q/{ c* ( 1/a - 1/b + 1/c ) } = Q/{ 1 + c*( 1/a - 1/b ) } --- [3]

(3)電界分布
  式[3]を式[1],[2] に代入すれば
  E1(r) = ( Q-Q' )/( 4*π*ε*r^2 ) = Q*[ 1 - 1/{ 1 + c*( 1/a - 1/b ) } ]/( 4*π*ε*r^2 ) = Q*c*/[ { a*b/( a - b ) + c }*4*π*ε*r^2 ]
  E2(r) = -Q'/(4*π*ε*r^2) = -Q/[ { 1 + c*( 1/a - 1/b ) }*4*π*ε*r^2 ]

(4)まとめ
  a<r<b のとき、E = Q*c*/[ { a*b/( a - b ) + c }*4*π*ε*r^2 ]
  c<r  のとき、 E = -Q/[ { 1 + c*( 1/a - 1/b ) }*4*π*ε*r^2 ]

(1)内球と外球の電荷
  外側の球の表面に電荷 Q を与えたとき、内側の球の表面に-Q'の電荷が誘起されるとします。
  すると、外側の球の裏面(内面)には Q' の電荷が誘起されます。このとき外側の球の表面の電荷を Q'' とすれば、外側の球の電荷の総量は Q なので、 Q' + Q'' = Q → Q'' = Q - Q'

(2)Q' を求める
  外球の外側にある半径 r ( c < r ) の球面を考えると、その球面に含まれる電荷は、内外の球の電荷の総和で、その値は
  -Q'(内側の球の表面電荷) + Q'(外側の球の裏面電荷...続きを読む

Q公的個人認証について

公的個人認証について教えてくれませんか?
自宅のパソコンで住民票申請をしても、
その住民票を役場に取りにいくのなら、窓口で申請しても同じことでないですか?韓国だと自宅のパソコンで印刷できると聞きましたが。。。。

Aベストアンサー

公的個人認証とは、役所等への申請・届け出についてネットを通じて行う場合、紙媒体のように押印やサインが無いため本人でなく他人が偽って送信する恐れがあることから、都道府県が認証局となって本人であることを認証する制度です。

ご質問の住民票の件は、証明書の電子交付にあたります。韓国の制度は知りませんが、日本では住民基本台帳ネットワークが全国の国および地方の機関に整備されており、ネットを通じて確認できることから官公庁への住民票の提出はほとんどが廃止されています。

なお公的個人認証の電子証明書のデータは、住基カード等のICカード内に格納されます。

Q平行平板間の静電容量は、C=εS/dですが、もしεの誘電体の幅がt(0

平行平板間の静電容量は、C=εS/dですが、もしεの誘電体の幅がt(0<t<d)の場合どうなるのでしょうか?

Aベストアンサー

まず、C=εS/dは無条件でなりたつ式ではありません。
電極間の間隔に比べて、電極の面積が十分に大きいことが前提です。
電極の周辺においては、電気力線が乱れるが、電極の面積に比べて、
乱れの発生する面積が十分に小さければ、近似的に上の式が成り立ち
ます。
誘電体の幅とは、厚みのことと解釈しまして、上と同じ前提のもとで、
考えることとします。
この場合、電極間距離がt、誘電率ε1のコンデンサと
電極間距離が(d-t)、誘電率ε2のコンデンサ

C1=ε1・S/t と C2=ε2・S/(d-t)

の2つのコンデンサの直列接続と考えることができます。

Q公的個人認証サービスのICカードが読めない

公的個人認証サービスを利用しようとしています。日立のサービス専用のICカードリーダーで、市役所からもらったICカードの電子証明書が読めません。カードリーダーはメーカーのHPにある検証ソフトではOK。カードリーダーのドライバは、デバイスマネジャー上正常。JavaはVer6.0update3。OSはWinXPSP2。ブラウザはIE6.0。現在公的個人認証のサイトに質問中ですが、まだ返事なし。サイトにあるこのエラーメッセージに対する答えは、あとICカードのデータが壊れているぐらいしか、残っていません。ICカードを交付されて2、3日しか経っていませんが、そんなに簡単にデータが壊れるものなのでしょうか?市役所は会社を休まないといけないので、なかなか行けません。あと何をやれば良いか、ご存知の方教えてください。

Aベストアンサー

公的個人認証サービスを利用できるICカードリーダライタは
「市町村ごと」に適合が違います。下記サイトで確認をしましょう。
その辺りのことは多少なりとも市町村窓口で案内されているのではないでしょうか。

http://www.jpki.go.jp/rwinfo/index.html#jpki_rw_list

さらに、OSの適合はもちろん、OSの適合を元にファームウェアやリーダーのデバイスも
アップデート、場合によってはバージョンダウンする必要があります。

全てご自分の住民登録市町村の対応表で照合しましょう。
不便ではありますが、全てにおいて汎用という機種ではありません。
(どちらかというと、より汎用性が高いのはNTTコミュニケーションズの製品です。)

また、根本的なところでは、ちゃんと説明書などを見て設定されましたか?
http://www.jpki.go.jp/client/manual/003/index.htm
の、「ICカードリーダライタを設定する」などをしているでしょうか?

単に接続するだけでは当然使えませんのでご注意ください。
ご自分のパソコン環境などが大きく影響する以上、
自分で徹底的に説明書などを読んで把握していない限り、
市役所に聞いても回答のしようがないので、平日休んでも無駄骨になるかもしれません。

まずは適合から調べてくださいね。

参考URL:http://www.jpki.go.jp/index2.html

公的個人認証サービスを利用できるICカードリーダライタは
「市町村ごと」に適合が違います。下記サイトで確認をしましょう。
その辺りのことは多少なりとも市町村窓口で案内されているのではないでしょうか。

http://www.jpki.go.jp/rwinfo/index.html#jpki_rw_list

さらに、OSの適合はもちろん、OSの適合を元にファームウェアやリーダーのデバイスも
アップデート、場合によってはバージョンダウンする必要があります。

全てご自分の住民登録市町村の対応表で照合しましょう。
不便ではあり...続きを読む

Q真空中で半径が無視できる小さい導体球に電荷を与えたところ、球の中心から

真空中で半径が無視できる小さい導体球に電荷を与えたところ、球の中心から距離2mの点Pの電界の大きさが20(kV/m)であった。
導体球に与えた電荷(C)と点Pの電位Vを求めよ。
解:8.9×10^(-6)[C] 40[kV]

さっぱり分からないので教えてください。お願いします。

Aベストアンサー

公式は覚えていますか?
E(電界)=Ko(比例定数)Q(電化)/r(距離)^2 です。
ここでは電界が20000[V/m]、距離が2.0[m]なので、
Q=Er^2/Koより(Ko=9.0x10^9)
Q=20000x4÷(9.0x10^9)
=8.888888…x10^(-6)
=8.9x10^(-6)[C]

また、E(電界)=V(電位)/d(距離)より
V=Ed
=20000x2
=40000[V] よって40[kV] となります。

基本原理の域で、どの公式を使えばいいのかという問題以前に公式自体憶えてないと話になりません。
万有引力とイメージは全く同じです。公式はあるけど、「どうして質量があったら重力が生まれるの?」と言われても今の科学ではまだ説明できません。
人間が現象から推測して勝手にひらめいて作った公式だから、そういうモノなんです。

まずは基本公式を使う問題をじゃんじゃん解きましょう。ただ解くだけではなく、物理では単位などに注目しながら解いていくと、しだいにノウハウが分かってきます。


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