-電子情報系の学生です。誘電体の分極について入力中の回答があります。ページを離れますか?※ページを離れると、回答が消えてしまいますページを離れるA回答を続ける入力中のお礼があります。電子情報系の学生です。情報は好きなのですが、電気系が得意ではなく電磁気について質問させていただきます。この質問は参考書にケチをつけているわけでなく、自分の理解不足を正していただこうと思って投稿しました。長文になりますがよろしくおねがいします。一様な電界E0の中に、それに垂直な誘電体(ε)の無限に広い平板を置く。この時の誘電体表面に現れる分極電荷の面密度を求めよ。距離dの無限に広い平板コンデンサの極板間をεの誘電体でみたし電位差Vを与えた時の誘電体の表面に現れる分極電荷を求めよ。回答では上の12の式をそのまま引用してほぼ同じように解いています。疑問なのが、まず1で、平板コンデンサの外側の電界はどうなっているのか、電圧をかけた平板コンデンサの外側と誘電体内でも同じ境界条件がなりたつのか。あと、一番わけわかんないのは2で、前問では誘電体しかなかったから問題なかったが、コンデンサの極板も電荷を持っているから、コンデンサの極板に分布する電荷の面密度をΣとすると2の左辺はσdSではなく(Σ-σ)dSのようにならないのか?できればわかりやすく解説お願いします。20:21通報するまたまちがってました2問目の問題で距離dの無限に広い平板コンデンサの極板間をεの誘電体でみたし電位差Vを与えた時の誘電体の表面に現れる分極電荷を求めよ。なく距離dの無限に広い平板コンデンサの極板間をεの誘電体でみたし電位差Vを与えた時の極板表面に現れる分極電荷の面密度を求めよ。極板表面ということは、コンデンサとして極板に蓄えた電荷と分極電荷を合わせて求めろということなんでしょうか。21:00通報する通報するこの質問への回答は締め切られました。22:47お礼ありがとうございます。静電分極された面の電極に静電分極された電荷と逆の電荷が集まります。これは、静電分極された電荷と同じ数だけです。その電荷の数が静電容量です。誘電体の誘電率により、与えられた電圧に対する静電分極された電荷の数が変ります。電極は、誘電体をはさんだ逆側の電極の電荷に静電誘導され、等電位面を作ります。静電誘導される電荷の数は、電圧と誘電率により決まります。静電分極された電荷の数と静電誘導された電荷の数は等しくなります。どのように考えられているかわかりませんが、あくまで電荷の数を決めるのは、電圧と誘電率です。誘電体が分極する方法は、いくつもありますが、電気双極子が向きを変えると考えても良いです。+-+-+-+-...+-+-という感じに電気双極子の向きが変ると言う事です。(電気双極子がなくても、分子内の電子と陽子の位置関係のずれにより、分子が分極する事も出来ます)なお導体と誘導体の間では、電荷は移動出来ないので、電位差は維持出来ます。10:201については、一様な電界の中に置いているので、当然ながら誘電体の外側も一様な電界です。(前提として、そのように考えて解いているはずです)厳密には、誘電分極による電荷の影響で多少電界は打ち消されますが、電界も誘電体も無限に広いので、端部の電界の影響は考えなくていいはずです。2の場合は、電極によって、誘電体は一様な電界の中に置かれます。静電分極によって生じた電荷と逆の符号の電荷が一様に存在します。したがって、これを足し引きしたら、0になります。これは逆の部分でも同じです。極板表面の電荷は、誘電体表面の電荷と符号が逆ですが、電荷量は一緒です。電位差Vによって生じる電界強度が1と同じで、向きが1と反対の場合は、2の解答は1と同じになります。回答ありがとうございますほんとに馬鹿ですみません。わかる方からすればなんでこんなことがわからないのか?と思うかもしれませんが、なにとぞ見捨てないでください。>2の場合は、電極によって、誘電体は一様な電界の中に置かれます。ここまではわかりました。>静電分極によって生じた電荷と逆の符号の電荷が一様に存在します。静電分極によって生じた電荷というのは、誘電体表面に現れた電荷のことだとおもうのですが、逆の符号の電荷が一様に存在するのはどこのことでしょうか。>極板表面の電荷は、誘電体表面の電荷と符号が逆ですが、電荷量は一緒です。極板表面の電荷と誘電体表面の電荷は符号逆で大きさが一緒というのがいまいちわからなくて。導体であれば自由電子のお陰でつりあうまで電荷が移動するけど、誘電体には自由電子がないからつりあうまでは電荷が移動しなくて、その移動のしやすさ(しにくさ?)が誘電率だと思ってたのですが。境界」に関するQ&A:片持ち梁の固有振動数お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!全カテゴリから検索このカテゴリから検索Q質問する(無料)このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています大人のためのおしりトラブル座談会【PR】おしりの悩みといえば、痔を思い浮かべる方も多いのではないでしょうか。今回は、おしりトラブルに悩む女性3人が集まり座談会を開催しました。誘電体中の導体、分極電荷などについて。大人のためのおしりトラブル座談会【PR】おしりの悩みといえば、痔を思い浮かべる方も多いのではないでしょうか。今回は、おしりトラブルに悩む女性3人が集まり座談会を開催しました。誘電体中の導体、分極電荷などについて。誘電体が2つ重なった場合の誘電率の計算について教えて下さい。回答数ランキングです。面このQ&Aと関連する良く見られている質問Q誘電体中の導体、分極電荷などについて。【導体が誘電率εの誘電体に囲まれているとき、真電荷の面密度ρとすると、1:導体表面の前方の電場2:分極電荷の面密度はいくらか】という問題があるのですが、真電荷というのは、導体の表面にある電荷のことですよね。その電荷に引き寄せられてマイナスの電荷が全体として導体の方を向いている、そのマイナス分を分極電荷という、と思います。)質問なのですが、この「2」の出し方が分かりません。「1」は導体表面に微小面積dsをとって、電荷ρdsが作る電場...という具合に解いていくと思うのですが、「2」の方はよく分かりせん。1/ε0(ρdS+pdS)と式を立てているのですが...。「1」で求めたEをそのまま使っているのか分かりません。このEは表面の電荷だけが作ったEだから、分極電荷を式に入れたら、また違うのでは...?という曖昧な感じです。導体の表面の電荷と分極電荷と電場の関係がよく分かりません。質問の後半に,>なぜ「1」で求めたEをそのまま使っているのか分かりません。このEは表面の電荷だけが作ったEだから、分極電荷を式に入れたら、また違うのでは...?という曖昧な感じです。ありましたが,「このEは表面の電荷だけが作ったEだから」という文をみて,こう思いました。1:で求めたE(ρ/ε)は,僕の解答通りなら,誘電体内の電界です。導体表面の電荷が作ったEではなく,分極電荷の影響も考慮された電界です。2:で,このEを使って解けるのです。導体と誘電体が密着している場合は「1:導体表面の前方の電場」とは,誘電体の分極電荷のちょっと外側の電界です。この問題はこの設定だと思います。それに対し,導体と誘電体の間に真空の隙間がある場合は「1:導体表面の前方の電場」とは,導体と誘電体の隙間の電界です。なりますが,誘電分極を考慮していません。この電界で2:は解けません。nabewariさんはこの状態と勘違いしたのかな?と思ったのです。----------------------------------------僕の考えたこの問題のイメージとして,正に帯電した導体の球の回りに,誘電体が密着してぐるりと覆っていると思ってください。1:は導体のちょっと外側の電界を出せという問題です。利用して電界を出しました。1:のEを代入して出しました。----------------------------------------文が分かりづらくてすみません。質問の後半に,>なぜ「1」で求めたEをそのまま使っているのか分かりません。このEは表面の電荷だけが作ったEだから、分極電荷を式に入れたら、また違うのでは...?という曖昧な感じです。ありましたが,「このEは表面の電荷だけが作ったEだから」という文をみて,こう思いました。1:で求めたE(ρ/ε)は,僕の解答通りなら,誘電体内の電界です。導体表面の電荷が作ったEではなく,分極電荷の影響も考慮された電界です。2:で,このEを使って解けるのです。半径aと半径b(a<b)の同心球殻状の導体から作られるコンデンサーを考える。外側球殻が電荷Qを帯び、内側球殻が電荷-Qを帯びているとし、以下の問いに答えよ。(1)外側球殻と内側球殻にはさまれた領域の電場を求めよ。(2)外側球殻と内側球殻の電位差Vを求めよ。(3)このコンデンサーの電気容量を求めよ。いう問題が解けません。同心球殻状の導体から作られるコンデンサーの考え方がわかりません。どなたか解いていただけませんか。基本的な考え方だけ説明します。「球面上に一様に分布した電荷qは、球内に電場を作らず、球外では動径方向を向く電場E(r)=q/(4πεr^2)をつくる」(ε:真空の誘電率)内球に電荷q1が分布するとき、0<r<aでE1(r)=0,a<rでE1(r)=(1/4πε)(q1/r^2)外球に電荷q2が分布するとき、0<r<bでE2(r)=0、b<rでE2(r)=(1/4πε)(q2/r^2)実際の電場は、E(r)=E1(r)+E2(r)電荷は、内球の外面にq1,外球の内面に-q1,外球の外面にq2分布する。E(r)dr=φb+(q1/4πε)(1/a-1/b)q1=-Q,q2=+Qより、電位差は、V=φa-φb=(Q/4πε)(1/a-1/b)だから、C=Q/V=(Q/4πε)/(1/a-1/b)他の回答も見るQ並行板コンデンサの誘電体の挿入による電荷密度との関わりについてはじめまして。前に質問したものなのですが違う点で疑問が出てきたので質問させてください左上の図の様に何もない時の電界をEとしても誘電体をフルに間隔に満たした時はdもVも変わらないので同じEという事は分かりましたが。前回の質問http://oshiete1.goo.ne.jp/qa5365506.html隙間をあいた状態で挿入いた場合(下図)はどうでしょうか?左の様に元の電界と同じ電界Eが誘電体内に出来て、電荷密度が大きくなるのか、それとも、右の様に誘電体外に元の電界Eが生じて、電荷密度の変化はなく、誘電体内の電界は小さくなるのでしょうか?またその理由を教えてもらいたいです。回答よろしくお願いします。以下の問題について教えてください。このコンデンサに誘電率εの誘電体が挿入され、空間電荷が体積電荷密度ρで均一に分布しているとする。コンデンサの片側を接地し、V0の電圧をかける。V0x/dとなるとおもいますが、導体の場合は内部の電界は一様ではないのですか?Aベストアンサーちょっと計算してみました。接地側電極をx=0として、Eをxの正の向きにとり、接地側電極の電荷を-Q-Sρd、対抗電極の電荷をQとする。(接地側電極の外側(x<0)で、E=0の条件から、電荷の総和は0なので、接地側電極に空間電荷と異符号同量の電荷を置く。)xの点における電界は、ガウスの法則からE(x)={(-Q-Sρd)/(2S)+ρx/2}-{ρ(d-x)/2+Q/(2S)}=-Q/S-ρd+ρx。(ちなみに電界E(x)=-(V0/d+ρd/2-ρx)になるかと思います。この場合の電気分極を求め、分極電荷密度を求めよ。E=0という誤った答えになってしまいます。よろしければどこが間違っているのかと詳しい計算式を教えてください。導体球殻の中心に電気量q(>0)の点電荷を置くとき各点における電位の分布を求めよ。無限遠方をV=0とする。いう問題でまず、ガウスの法則を用いて電場をもとめて、そこから距離の積分をしてVを求めようとしました。境界は次の三つであっていますでしょうか。導体の内部なので電場E=0(3)の時∫ε_0Eds=qE=q/4πr^2ε_0ここで電位を求める場合の方法ですが境界の値と計算方法に自信がありません。(q/4πε_0)(1/r)(1)の答えが解答では(q/4πε_0)(1/r)ではなく(q/4πε_0)((1/b)+(1/r)-(1/a))となっていました。ご教授お願い申し上げます。導体球殻の中心に電気量q(>0)の点電荷を置くとき各点における電位の分布を求めよ。無限遠方をV=0とする。いう問題でまず、ガウスの法則を用いて電場をもとめて、そこから距離の積分をしてVを求めようとしました。境界は次の三つであっていますでしょうか。考え方も計算も、ほぼオッケーですよ。