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'97 1/9 レポート

 


1.真空中に直線導体1(半径R1)と2(半径R2)が間隔dで平行に置かれている。以下の問いに答えよ。 (ただし、d≫R1,R2とする)

@導体1に単位長さ当りλ(c)の電荷を与えたときの導体1、2の(間の)電位(差)を求めよ。

A静電容量を求めよ。

B全体を比誘電率εrの媒質で満たした。静電容量はどうなるか。

C直線導体1を誘電率ε厚さTの膜で覆った時、静電容量を求めよ。(d≫R1+Tとする)


2.真空中に面積Sの平行な電極板が間隔dで置かれている。極板間に電圧Vを印加したとして以下の問いに答えよ。

@極板間に置いたQ(c)の点電荷が受ける力を求めよ。

A極板に蓄積している電荷量を求めよ。


3.誘電率εの媒質中に半径RのQ(c)の電荷をもつ導体球がある。以下の問いに答えよ。

@導体球の中心からrの位置での電界、電束密度を求めよ。

A導体球の電位を求めよ。

B導体球の静電エネルギーを求めよ。


4.半径Rの導体球が厚さT比誘電率εrの媒質に包まれて真空中に置かれている。 導体球にQ(c)の電荷を与えた時、球の中心からの距離をrとして電界、電束密度、電位を求め、グラフ化せよ。


5.おまけ
右の図のように電極間隔d、極板の縦L、横Tの平行平板コンデンサがある。比誘電率εr1、εr2の媒質が縦の長さL1 のところを境にして分布している。以下の問いに答えよ。

@コンデンサに一定の電荷Q(c)を与えた時、静電エネルギーと誘電体の境界に発生する力を求める。

Aコンデンサに一定の電圧V(V)を印加した時、静電エネルギーと誘電体の境界に発生する力を求める。


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