球形導体殻がつくる電場 ガウスの法則の語呂合わせ

公式の覚え方、考え方、図の書き方などに悩む高校生・既卒生・大学受験生向けの、高校物理に関する語呂合わせブログです。

公式、考え方の手順、大学入試物理の過去問などを、楽しいゴロや分かりやすいフレーズで解説します。

2019センター試験物理、2018H30大学入学共通テスト物理試行調査第2回は、全問解説してあります。2015から2018センターは部分的にあります。過去記事を参考にしてください。

今回は、球形導体殻が作る電場についてです。

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まずは、ガウスの法則のおさらいから。

次に、一様な電場中で導体がつくる電場についての確認です。

上の例で大切なことは、外部の電場が残っていることです。赤で書いた＋から電気力線が書けます。

では、球形導体殻を使った例です。

始めに電荷がない場合と、逆符号の電荷がある（絶対値は同じ）場合についてです。

アース(接地）をした場合は、逆符号と同じ考え方です。

ちょっと難しくします。

中心に＋２Q，外の球形導体殻に－Qの場合です。

中心の＋２Qから書いた電気力線のうち、半分は球形導体殻の－Qで受け止められます。残りの半分の電気力線は、球形導体殻に静電誘導が生じることにより、外部に書くことができます。

Eの計算は、「いいぞ、面した。失敗け～。くそ！」でやってもいいですし、クーロン法則でｑ＝１にしても良いです。

少しずつ条件を難しくしていけば、対応できそうですね。

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