極板間引力の大きさ

質問

電気量を一定に保ったまま、平行板コンデンサー間の距離を変化させると、極板間引力は極板間距離に関係なく一定と、問題集の答えに書いてあるんですが理由が分かりません。
極板間距離が大きくなると極板間引力は小さくなるイメージがあるのですが・・・・・

回答No.1

ht1914 · ベストアンサー

教科書に電場の様子を表す写真とか図はありませんでしたか。電気力線の分布のパターンを示す図です。点電荷の場合は広がっていく図ですが平行板の場合は極板に垂直になっていませんでしたか。離れると力が小さくなるというのは電気力線が放射線状に広がっていく場合です。平行で有れば力は変化しません。電界の向き、大きさが一定ということです。
コンデンサーの容量の式、Ｃ＝εＳ／ｄの分母のｄはこの結果を用いています。電界一定ですから電位差は電界×距離になります。

回答No.3

foobar

理想的な（電極端の影響が無い、無限平板と同様に扱える）平行平板電極なら、#1さん回答にあるように、電極間の電束密度（電界強度、電気力線の密度）は電極間の距離によらず一定になります。（電束が電極から垂直に出るため）

実際の電極では、電極端部で電束（電気力線）が外側にふくらみます。

電極間隔が電極の大きさよりも充分に短い場合には、電極端部での乱れの影響は小さいのですが、電極間隔が大きくなってくると、端部の影響を無視できなくなります。この領域になると、＃２さん回答にもあるように、電極間隔が広がると吸引力が下がるようになるかと。

回答No.2

8942

この場合の並行板というのは無限に広さを想定しているからじゃないかな？

もし有限の広さの板なら、いくら広い板でも離れていくにつれ、だんだん極板間引力は小さくなってゆくと思います。　

私も素人なので自信はないですが、いままで私はそのように理解してきました。