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はく検電器

2007/08/12 22:24

高校物理でのはく検電器に関する説明です。金属板A、金属はくBを備えたはく検電器に正電荷を与えた。（AにもBにも正電荷が帯電し、はくBは開いた）　この検電器に、絶縁した金属板A'を近づけたところ、はくBの開きが減少した。　これは、静電誘導により、A’の上面と下面には、それぞれ正電荷と負電荷が現れる。したがって、(1)「Bの正電荷は、A’に現れた正、負の電荷から斥力と引力を同時に受ける」ことになるが、(2)「引力のほうが大きい」ため、Bの電荷の一部がAの方に移動する。＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋｜＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿｜｜＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿｜A'　　←金属板A' －－－－－－－－－－－－－－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋｜＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿｜｜＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿｜A　　　←金属板A 　　　　　　　｜｜　　　　　　　｜｜　　　　　　　｜｜　　　　　　　　　　　　（←はく検電器）　　　　　＋｜　　｜＋　　　　＋｜　　　　｜＋　　　＋｜　　B　　　｜＋　　　　　←金属はくB 上記説明文中　(1)「Bの正電荷は、A’に現れた正、負の電荷から斥力と引力を同時に受ける、　(2)「引力のほうが大きい」　の意味が理解できません。説明していただけると助かります。よろしくお願いします。　これは、実際には問題の一部分として説明されています。

aaiukouiu
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物理学
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ringouri
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2007/08/13 00:54 回答No.2

この説明自体が本当に妥当かどうかは別にして、説明の趣旨は先に述べたとおりです。仮にBのつけねの部分とA'下面の距離を20mm、（A'の厚さを1mmとして）A'上面までの距離を21mm とすると、クーロン力は距離の二乗に反比例するので、(20/21)^2 = 0.907 となって、引力と斥力とは約一割異なります。実際には、この現象をより良く説明するには、静電容量と電荷について、高校の教程レベルを少し超えた知識(と数学)が必要になります。この解説文は定性的にはごく一般的な解説だと思いますし、間違いともいえないでしょう。

質問者

お礼 2007/08/13 07:51

ありがとうございます。＞仮にBのつけねの部分とA'下面の距離を20mm、（A'の厚さを1mmとし　＞て）A'上面までの距離を21mm とすると、クーロン力は距離の二乗に＞反比例するので、(20/21)^2 = 0.907 となって、引力と斥力とは約一＞割異なります。数値を示していただけると身近に感じます。このことは今後の課題としておきます。

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