@ 円筒導体2の外側表面を接地して、円柱導体1に単位長さ当たりλ[C/m]の電荷を与えた。円筒導体2に分布する電荷を求めよ。
A @において、円柱導体1の中心軸からの距離r[m]における電界の大きさを求めよ。
B @において、円柱導体1の中心軸からの距離R[m]における電位を求めよ。
C Bにおいて、全体を比誘電率εrの媒質で満たした。電位はどうなるか。
D Cにおいて、円柱導体1と円筒導体2の間の単位長さ当たりの静電容量を求めよ。
E εr=3、R1=2.2[mm]、R2=6[mm]、t=0.1[mm]とする。 Dにおいて、単位長さ当たりの静電容量はいくらか。 ( ただし、loge(3/1.1)=1、ε0=8.854×10−12[F/m]として計算してもよい。)
II 比誘電率εrで厚さT[m]の無限に広い誘電体板を電界E[V/m]の一様電界中においた。ただし、誘電体板の表面が電界の方向と垂直になるようにおいた。次の問に答えよ。
@ 誘電体板内部の電束密度を求めよ。
A 誘電体内部の電界を求めよ。
B 誘電体表面に誘起される電荷の面密度を求めよ。
III 真空中の点(1,1,0)[m]にQ1[C]の点電荷、点(−1,−1,0)[m]にQ2[C]の点電荷がある。 以下の問いに答えよ。
@ Q1=−Q2=1×10−9[C]のとき、 原点における電界、電位、電束密度、単位体積当たりの静電エネルギーを求めよ。
A @で、全体を比誘電率 2 の媒質で満たした。原点における電界、電位、電束密度を求めよ。
B @で、電位が0[V]の等電位面を求めよ。
C Aで、1[C]の点電荷を、x軸上の正の無限の遠方から原点まで移動させた。この点電荷の得たポテンシャルエネルギーを求めよ。