導体

導体についてもまとめておこうかと思う

導体と絶縁体なるものがあるようなので
それを簡単にまとめてみた

導体


絶縁体



今回は導体を考える

導体を静電場のなかにぶち込んだときの状態を考えてみる


この場にさっきの自由電子(うごきまわれるやつ)をもつ導体をぶっこみます


すると、電荷が電場のなかで力を受ける


そしたらマイナスが画像では左にたまっていくから
右側にはプラスが偏っている状態になります
このことを"静電誘導"とかいうらしいです
静電(場で電荷がはしっこに)誘導(されるから)この名前なのかしら


電荷の偏りができたらそこには
"電場が生じる"わな


この生じた電場は最初に浴びてた電場と逆向きに大きさが等しい
つまり電場を打ち消しあうわけや




こんなイメージから出発して性質が求まります



①をつかって次



②をつかって次



①をもっかい使って



④から




まとめておきます
①導体内の電場は0
②導体は等電位
③導体表面にできる電場は表面に垂直
④導体内に電荷は存在しない
⑤電荷は表面に分布する



・帯電している導体表面の電場
まずはシチュエーションをみてくれ


点Aについて点Aを含む閉曲面をてきとーにとります
たぶん円柱じゃなくてもいいんやけど
見易さを考えて円柱になってるんやとおもう
電場の強さをEとします


電場を考えるのでガウスの法則(ガウスの法則の記事)をみていくことにするといいわけや
閉区間内部の電荷がQのときその閉区間から出る電気力線の総本数Nは
N=4πkQ本

ってやつね


これでオッケーですね


・導体に働く力

まずは大切なこと
導体表面の電場は表面に分布した電荷がのみがつくったのではない

というわけで理由をかいていきましょ

点Aをかんがえますと電荷からは電場が生じてるけど
これって表面と内部に発生しているはずでしょ
かたっぽなわけないじゃん


しかしながらこれは①に反する
そこでつじつまあわせを考えると、
どこか遠くに電荷があって、電場を打ち消してくれているんじゃね?
となるわけです
そいつらがつくった電場をEBとするとうまいこといきます


さて、電荷は自分が作った電場からは力をうけないので、
受ける力はEじゃなくてEB=E/2となるわけやねん

単位面積について考えてみると以下のようになりますという話



続けていきましょ

2012-11-16 : 物理 : コメント : 0 : トラックバック : 0
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ガウスの法則

よくわからんガウスの法則
いまわかってることでもまとめとこうかと思う


まず物体に働く力について考える

考え方として

・遠隔作用論
・近接作用論

とあったわけや

19世紀くらいまではどうやら遠隔作用論が主流やってんて
近接作用論で考えてみない?っていうひとが現れたんや


それが"ファラデー"
近接作用論の考え方から
電荷の作用を考えて、電気力線を考えた人ね


当然イメージができたら理詰めで考えたくなるのが理系
それをやったおっさんが"マクスウェル"


そこで電気力線の絵をみてみるわけや
するとどうやら

A,Bで電場が強いのはAの方

絵を見たらわかるが、

電気力線がいっぱい

あるねん
だから
電気力線いっぱい⇔電場が強いとかんがえます


その比例関係から、約束事を決めました



さて、この約束事をつかっていきます

とある球面を考えてみる
球面上の点をかんがえる

電場=+1(c)の電荷に働くクーロン力ということで
電場を求めます



ここで電場と電気力線を対応させてみるわけや
①から
電場E⇔単位面積あたりの電気力線がE本
やったわけやろ
そしたらこの球面では全部で一体何本の電気力線がでているのかな?
て話になったわけやねん
これは単純に表面積をかけたらでますね



これでわかったことは

電気力線の本数はキョリによらない

ということは

かこった空間のかたちは関係ない


それをかっこよく言ったのが
「ガウスの法則」とおもってます


ガウスの法則全くわかってなかったけど少しは見方がかわるかもしれんな

2012-11-14 : 物理 : コメント : 0 : トラックバック : 0
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ゆかベクトル、せき

Author:ゆかベクトル、せき

はじまり

↑初めて受けた代々木医学部模試
6個のW(W判定+White判定)から始まったD(daigakusei)のブログ

素直(?)な目線で
受験問題を解いたりしてみています。
0点から名前掲載まで幅広く経験しています。


はじめての模試の心境と成績表概略


大阪市立大学に在籍中です

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