電界の強さはE=D/ε(D:電束密度、ε:誘電率)とE=V/d(V:電圧、d:極板間隔)の2通りがありますが、以下の問題(電験3種過去問題)を解いていて意味が解らなくなりました。
問題(1):http://www.jikkyo.co.jp/kakomon/denken3_kakomon/ …
解答(1):http://www.jikkyo.co.jp/kakomon/denken3_kakomon/ …
問題(2):http://www.jikkyo.co.jp/kakomon/denken3_kakomon/ …
解答(2):http://www.jikkyo.co.jp/kakomon/denken3_kakomon/ …
問題(3):http://www.jikkyo.co.jp/kakomon/denken3_kakomon/ …
解答(3):http://www.jikkyo.co.jp/kakomon/denken3_kakomon/ …
問題(1)では電界Eは誘電率と無関係に電極の形状と位置関係で決まっているのに
問題(2)、(3)では誘電率が影響していると解答にあります。
考えれば考えるほど混乱します。果たしてどちらなんでしょうか?
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
均一な電界なら、どちらも同じです。
計算に使う場合、どういう条件があるか(電束密度Dが一定、あるいは電位差が等しい、など、どのパラメータが先に決まるか)で、どの関係を使って計算するのが楽か、が決まる程度かと思います。
1.は平等電界で、電位差が決まっているのでVを使って計算するのが楽です。
3. は電極間を貫く電束(密度)が一定なので、Dを先に決めて計算するのが楽になります。
この回答への補足
ご回答ありがとうございます。
(2)の場合ですが、単一のコンデンサなので電圧も電束も一定ですよね?その場合はどうやって判断すれば良いのでしょうか?
E=V/d、Q=CV、C=εS/dから変形してE=Q/εS → Q/S=Dは導けましたが、解答の判断としては誘電率の影響を受けるとも言えるし、受けないとも言える気がします。
お手数をお掛けしますが、私の認識が合っているかご回答願えますでしょうか?
No.3
- 回答日時:
>果たしてどちらなんでしょうか?
電検で、こういう考え方をしていては解答を得られません。
なぜなら、同じ物を表す公式には、色々な要素が含まれる為です。
E = D / ε
= Q/S / ε
= C・V/S / ε
= εS/d・V/S /ε
= V / d
となり、全て同じです。
つまり、
D = Q / S
Q = C ・ V
C = εS / d
が、公式内に含まれており、色々な条件から回答を導き出せるように変化しているだけなのです。
電検が難しい理由の一つに、こういったあらゆる方面から攻めてくるという事があります。
電気工事士のように、公式を覚えればよいという程度の問題は出てこないので、公式の色々な要素を覚える事が重要になってきます。
No.2
- 回答日時:
電界は誘電率に依存するが、電束密度は誘電率に依存しない。
これは電束密度の定義divD=ρからD=Q/Sであるので、誘電率の影響を受けないためです。したがって、直列に誘電体があっても電束密度には影響しないことを出発点にすればE=D/εを使います。
そうでなければ、基本的にコンデンサの問題ではE=V/lかC=εA/lを使うのが一般的です。
誘電体を挟む場合にはεを含む式を使えってことです。
これには誘電体の分極による電界が含まれるためεを用いなければなりません。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E6%9D%9F% …
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!
このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています
-
あるあるbotに投稿したけど採用されなかったあるある募集
あるあるbotに投稿したけど採用されなかったあるあるをこちらに投稿してください
-
フォロワー20万人のアカウントであなたのあるあるを披露してみませんか?
あなたが普段思っている「これまだ誰も言ってなかったけど共感されるだろうな」というあるあるを教えてください
-
映画のエンドロール観る派?観ない派?
映画が終わった後、すぐに席を立って帰る方もちらほら見かけます。皆さんはエンドロールの最後まで観ていきますか?
-
海外旅行から帰ってきたら、まず何を食べる?
帰国して1番食べたくなるもの、食べたくなるだろうなと思うもの、皆さんはありますか?
-
天使と悪魔選手権
悪魔がこんなささやきをしていたら、天使のあなたはなんと言って止めますか?
-
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
-
電荷と電束、磁荷と磁束について
物理学
-
積分で1/x^2 はどうなるのでしょうか?
数学
-
-
4
Δ-Y結線にて位相が30°進むのはなぜ?
環境・エネルギー資源
-
5
コンデンサの公式についてなのですが、電束密度Dを求める公式 D=C/S D=εE より両者を変形する
物理学
-
6
放電
物理学
-
7
直流機と同期機の違い
その他(教育・科学・学問)
-
8
電線の布設:条って何でしょうか。
その他(自然科学)
-
9
過電流継電器(OCR)のタップの意味
環境・エネルギー資源
-
10
位相がよく分かりません。 cos(ωt)はsin(ωt)に対して位相が90度遅れってあるサイトに書い
数学
おすすめ情報
- ・漫画をレンタルでお得に読める!
- ・人生のプチ美学を教えてください!!
- ・10秒目をつむったら…
- ・あなたの習慣について教えてください!!
- ・牛、豚、鶏、どれか一つ食べられなくなるとしたら?
- ・【大喜利】【投稿~9/18】 おとぎ話『桃太郎』の知られざるエピソード
- ・街中で見かけて「グッときた人」の思い出
- ・「一気に最後まで読んだ」本、教えて下さい!
- ・幼稚園時代「何組」でしたか?
- ・激凹みから立ち直る方法
- ・1つだけ過去を変えられるとしたら?
- ・【あるあるbot連動企画】あるあるbotに投稿したけど採用されなかったあるある募集
- ・【あるあるbot連動企画】フォロワー20万人のアカウントであなたのあるあるを披露してみませんか?
- ・映画のエンドロール観る派?観ない派?
- ・海外旅行から帰ってきたら、まず何を食べる?
- ・誕生日にもらった意外なもの
- ・天使と悪魔選手権
- ・ちょっと先の未来クイズ第2問
- ・【大喜利】【投稿~9/7】 ロボットの住む世界で流行ってる罰ゲームとは?
- ・推しミネラルウォーターはありますか?
- ・都道府県穴埋めゲーム
- ・この人頭いいなと思ったエピソード
- ・準・究極の選択
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
-
高校物理コンデンサーについて
-
放電
-
電界の強さE=D/εとE=V/dの使い分け
-
コンデンサーの電気量が不変の...
-
コンデンサーにかかる電圧が負
-
コンデンサのエッジ効果はどう...
-
コンデンサー 静電容量が小さ...
-
コンデンサーの極板間を広げる...
-
コンデンサーの両極板の電荷が...
-
接地
-
コンデンサーについて
-
物理の問題について質問です 問...
-
【物理】 コンデンサーについて...
-
基板バイアス効果でのしきい値...
-
接触電位差に関して
-
平行板コンデンサーで極板感覚...
-
コンデンサーと電位差の問題
-
(3)の説明の部分で『スイッチを...
-
抵抗のショート
-
なぜコンデンサーの電子が移動...
おすすめ情報