問題１１ 問１の解答
スイッチS１を閉じて、各金属板にたくわえられる電気量は
問題文中に「金属板Lにたくわえられた電気量はｑになった。」と書いてあるので
具体的に以下のようになります。
ポイントは
点です。
金属板の最初の電気量が０であり、
スイッチS2は開いているので、孤立している金属板Kと金属板Nの電気量は保存されて電気量は０のままです。
したがって金属板Kの下側とコンデンサーを形成する金属板Lの上側、
金属板Nの上側とコンデンサーを形成する金属板Mの下側の電気量も０のままです。
結局、金属板Lにたくわえられる電気量ｑは金属板Lの下側にたくわえられます。
以上より上図のように電気量がたくわえられるわけです。
金属板LM間のコンデンサーの電気容量を
とあらわせます。
電池B１の起電力がVであることと、コンデンサーの電気量、電位差と電気容量の関係「Q=CV」より
金属板Lの下側と金属板Mの上側によるコンデンサーにたくわえられる電気量ｑは
となります。これが求めたい答えになります。
ちなみに各金属板によるコンデンサーの電気容量は
金属板KL間の電気容量を
金属板MN間の電気容量を
金属板KL間のキョリを ｘ
とすると
となります。
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