I 真空中で、原点に1x10−10〔C〕の点電荷がある。以下の問に答えよ。
@ 点(1,0,0)〔m〕での電界を求めよ。
A 点(−1,0,0)〔m〕での電界を求めよ。
B 点(1,1,1)〔m〕での電界を求めよ。
C @〜Bの電界を図に表せ。
略解
@ 距離が1〔m〕であるから電界の大きさは、0.9〔V/m〕 方向は、原点から
A 距離が1〔m〕であるから電界の大きさは、0.9〔V/m〕 方向は、原点から
B 距離が31/2〔m〕であるから電界の大きさは、0.3〔V/m〕 方向は、原点から
C
電界は、緑のベクトルで示す |
II 真空中で、点(1,0,0)〔m〕に−1x10−10〔C〕の点電荷がある。以下の問に答えよ。
@ 原点での電界を求めよ。
A 点(−1,0,0)〔m〕での電界を求めよ。
B 点(1,1,0)〔m〕での電界を求めよ。
C 点(1,1,1)〔m〕での電界を求めよ。
D @〜Cの電界を図に表せ。
略解
@ 距離が1〔m〕であるから電界の大きさは、0.9〔V/m〕
A 距離が2〔m〕であるから電界の大きさは、0.23〔V/m〕
B 距離が1〔m〕であるから電界の大きさは、0.9〔V/m〕
C 距離が21/2〔m〕であるから電界の大きさは、0.45〔V/m〕
D
電界は、緑のベクトルで示す |
III 真空中で、原点に1x10−10〔C〕の点電荷、
点(1,0,0)〔m〕に−1x10−10〔C〕の点電荷がある。以下の問に答えよ。
@ 点(−1,0,0)〔m〕での電界を求めよ。
A 点(1,1,0)〔m〕での電界を求めよ。
B 点(1,1,1)〔m〕での電界を求めよ。
C @〜Bの電界を図に表せ。
略解
それぞれの電荷の作る電界を合成する
@ | |
原点の電荷による電界 | (−0.9,0,0)〔V/m〕 |
(1,0,0)の電荷による電界 | (0.23,0,0)〔V/m〕 |
合成した電界 | (−0.67,0,0)〔V/m〕 |
A | |
原点の電荷による電界 | (0.45,0,0)〔V/m〕 |
(1,0,0)の電荷による電界 | (0,−0.9,0)〔V/m〕 |
合成した電界 | (0.45,−0.9,0)〔V/m〕 |
B | |
原点の電荷による電界 | (0.3,0,0)〔V/m〕 |
(1,0,0)の電荷による電界 | (0,−0.45/21/2,−0.45/21/2)〔V/m〕 |
合成した電界 | (0.3,−0.32,−0.32)〔V/m〕 |
原点の電荷による電界:青、(1,0,0)の電荷による電界:紫、 合成電界:緑のベクトルで示す |