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1回目 レポートの解説


I 空間にQ〔C〕の点電荷がある。以下の問に答えよ。
@ 空間が真空の時、点電荷から距離r〔m〕での電界を求めよ。
 電界の方向は、電界を知りたい点と点電荷を結ぶ方向である。点電荷から外に向かう方向の電界の強さをE〔V/m〕とすると、
 E=
4πε

A 空間が真空の時、点電荷から距離R〔m〕での電位を求めよ。
電位をφ〔V〕とすると
 φ=
4πε

B 空間が真空の時、点電荷から距離r〔m〕での電束密度を求めよ。
  電束密度の方向は、電束密度を知りたい点と点電荷を結ぶ方向である。点電荷から外に向かう方向の電束密度をD〔C/m〕とすると、
 D=
4πr

C 空間が真空の時、点電荷から距離r〔m〕での分極密度を求めよ。
真空であるから分極媒質がないので、分極は0〔C/m

II 比誘電率εの媒質で満たされた空間にQ〔C〕の点電荷がある。以下の問に答えよ。
@ 空間の誘電率、電気感受率を求めよ。
 誘電率εは、ε=εε
 D=εεE=εE+P、P=χεEより、
電気感受率χは、χ=ε−1

A 点電荷から距離r〔m〕での電界、電束密度、分極密度を求めよ。
電界、電束密度、分極密度の方向は、点電荷と結ぶ方向を向く。
電界の強さE〔V/m〕、電束密度D〔C/m〕、分極密度P〔C/m〕とすると
 E=
4πεε

 D=
4πr

 P=(ε−1)Q
4πε

B 点電荷から距離R〔m〕での電位を求めよ。
電位をφ〔V〕とすると
 φ=
4πεε


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