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電磁気学 ばね付きコンデンサー

質問の答えについて

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電磁気学 ばね付きコンデンサーです。

よろしくお願いします.



電磁気学 ばね付きコンデンサー 電磁気学 ばね付きコンデンサー 電磁気学 ばね付きコンデンサー
やまねこ さんの質問 勉強レベル5
3か月前

回答(2件)

ベストアンサー
1),2)は一致しましたが3)4)は自分が解くとこうなりました

5)なんですが極板にはたらく力は極板間引力(x負方向)と弾性力のみなのでつりあうには弾性力がx正方向にはたらき、このとき△dが負になると思ったのですが問題文にd/4と書かれておりよくわかりませんでした。自分の考察違いでしょうか。質問者さんでも回答者さんでもいいので気付いたら教えてもらえるとうれしいです。
Dog 3か月前
  • Dogさんの考え方が正当ですね。

    この問題を出題された方は変位を変位の大きさ|⊿d| として

    捉えているのだと思います。

    ですので、自分もそのつもりで、 回答しました。

    3か月前
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(1)、(2)は自分も同じになりました。

 

(3)はよく考察できていますが、極板間引力は

(1/2)xQxEとなることに注意しましょう。

なので、答えを1/2倍するとよいです。

 

(4)は考え方はいいのですが、これは極板と電界がした仕事です。

板に働く力はこれらの合力と同大逆向きですから、求める仕事は

-(1/2)・k・(⊿d)^2 ・・・①

とするとよかったです。

もしくは、エネルーギーの変化量を考えて、

(1/2)・k(⊿d)^2ー(ε[0]・S・V^2・⊿d)/(2・d^2)

と答えてもよいです。

 

(5)は、極板間引力を1/2倍するミスが相殺されて、正しく求められています。

 

 

iwakagami 3か月前
  • そうでしたか。じゃあ(3)(4)(5)もその人の解釈の違いで答えが異なりますね。

    でもx正方向に変位△xという場合正も負も考えないと奇妙ですから(5)の問題文だけ修正すべきだと思いました。

    3か月前
  • そのとおりですね。

    自分もDogさんのご指摘を受けてもう一度問題文を読み直してみたのですが、

    (3)、(4)で「図中の記号を用いて」という部分を見落としていました。

    おかげさまで、気づくことができ修正いたしました。

    感謝いたします。

    本当に解答者泣かせの問題です。

    3か月前
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