高校物理
5分で解ける!誘電体に関する問題
![高校物理](http://assets.try-it.jp/assets/modules/utilities/subject_symbol_border_k0_science_physics-fe90ac1eb3284cd1d1eedd3d53648aa4b76034181b4fdc6fba1e42a666fae593.png)
- ポイント
- 練習
![](http://assets.try-it.jp/assets/modules/components/movie_size-f89110ba4a351d85c483bb12f73c7cf89e2ba13a9174f58b4a38599d28678843.png)
この動画の問題と解説
練習
一緒に解いてみよう
解説
これでわかる!
練習の解説授業
コンデンサーの電位差は電池の起電力に等しい
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
問題文に与えられた情報を図に書き込んでみましょう。
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
電池は電位差Vの状態を保とうとするので、 コンデンサーの電位差も同じV となります。コンデンサーの電気容量はCと与えられているので、 Q=CV と求まります。
(1)の答え
![高校校物理 電磁気16 練習 (1) 解答](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/images/k/0/sci_phy/4_4_16_2/k_sci_phy_4_4_16_2_image04.png)
孤立した極板の電気量は変化しない
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
まずスイッチを開くことで、上の極板は電気的に孤立します。
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
そのため、 コンデンサーに蓄えられた電気量Qは変化しません。 誘電体を入れても電気量Qは変化しませんが、 電気容量はεrCに変化 します。
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
電気量Q、電気容量εrCのとき、求めたい電位差をV'とすると、コンデンサーの基本公式より、
Q=εrCV'
と立式できます。あとは(1)の結果をQに代入するとV'が求められますね。
(2)の答え
![高校校物理 電磁気16 練習 (2) 図の右側すべて](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/images/k/0/sci_phy/4_4_16_2/k_sci_phy_4_4_16_2_image08.png)
![](http://assets.try-it.jp/assets/modules/utilities/logo_black-a711ae7f4c2af1410b916e7066a5e8950d6f2f3a2150e093b6dc878ad8f31d3f.png)
充電したコンデンサーに誘電体をはさむ問題ですね。