No.2
- 回答日時:
解答では、まず球導体にq1=1の電荷を与えて、導体にはq2=0ですね。
このとき、球導体がつくる電界Eは、ガウスの法則を用いると
E=q1/4πε0r^2 (ただし、r≧a)
と出てきます。
このEの式は、r≧a を除いては点電荷による電界の式と一致します。
つまり、電界の式が一致 → 電位の式も一致 ということです。
ですから、球導体による電位Vの式は、
V=q1/4πε0r (ただし、r≧a)
したがって、φ2=1/4πε0d
ガウスの法則について説明が必要な場合は、また質問して下さい。
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
「点電荷」と「導体球」の関係ということですね?
「導体球」に帯電する場合には、外部から見れば「中心点に電荷が集中して存在する」のと同じである、ということです。つまり、外側に作る電場、静電ポテンシャルに関しては「帯電した導体球 = 中心点の点電荷」ということ。高校物理の範囲でこれを証明するのは難しいかもしれませんが、これによって問題を解くのが非常に簡単になります。
まあ、万有引力を考えるときに、「地球の外部から見れば、地球の中心点に地球の全質量が存在すると考えればよい」ということと同じです。
ということで、「導体2の電位がφ2=1/(4πε0d) 」というのは、「導体1(導体球)の中心に点電荷「q1 = 1」が存在する」場合の「導体1(導体球)の中心からの距離 d における電位」ということです。
「電位係数」という考え方がよく分かっていないので、その他についてはノーコメントです。
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