ベストアンサー 電磁気 2008/05/21 13:31 半径a[m]の球があります。この球が点対称な空間電荷密度ρ(r)=ρ0(1-(r/a)^2)[c/㎥]を持つとき、球の内外に生じる電界E(r)を求めなさい。という問題なんですが分かるかたいたら教えてください>< みんなの回答 (2) 専門家の回答 質問者が選んだベストアンサー ベストアンサー Meowth ベストアンサー率35% (130/362) 2008/05/22 07:25 回答No.2 ρ(r)=ρ0(1-(r/a)^2) を積分して、表面積でわるだけ 通報する ありがとう 0 広告を見て他の回答を表示する(1) その他の回答 (1) daijinsn ベストアンサー率57% (4/7) 2008/05/21 15:17 回答No.1 対称性を利用して、ガウスの法則の積分表示でとけるとおもいますよ。 対称性ってのは、極座標で考えて、電荷密度がrだけの関数ですから、電場もrだけの関数になりますよね。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育自然科学物理学 関連するQ&A 電磁気学も問題を教えてほしいです! 電磁気学も問題を教えてほしいです! たぶん簡単なのでしょうが電磁気は苦手で困っています^^; 図のように、半径a[m]の球内の内部に一様に密度ρ[C/m3]の電荷が存在するとき、球の内外の空間の電位と電界を求めよ。 あと、この場合球の内部に電荷が存在するとき、とありますが、もし球の表面上にあった場合はどうなるのでしょうか? お願いします(__ 電磁気系が分かりません 半径aの球内にQ[c]の電荷が一様に分布している。b[m]離れた点b,c[m]離れた点cとの電位差Vbcを求めよ。 a.半径からx[m]離れた点xでの電界E(x)をx>a,a>xそれぞれの時について求めよ b.1Cの点電荷をcからbまでを動かすのに必要な仕事が電位差であることを用いてVbcを導き出せ。 aの答えはx>aの時はE(x)=Q/4πεr^2、a>xの時はE(x)=Qa/4πεr^3だと思います。しかしbの答えが2つらしいんです。分かる方教えてください 電磁気学の問題 電磁気学の問題で、よくわからない問題が出てきたので質問させていただきます。 問:電荷が一様な密度で分布している半径a[m]の球がある。この球の内外における電界、電位を求めよ。 どこからどう手をつけて解いていけばいいのか戸惑ってしまいます。 電磁気学:電荷が真空中に存在する場合 次の問題について教えてください。 電荷が真空中に存在する場合について次の問いに答えよ。 (1)電気量がQ(>0)の点電荷から距離rだけ離れた点における電界の大きさE (2)電気量がQ(>0)の点電荷から距離rだけ離れた点における,無限遠の電位を0とした場合の電位φ (3)半径aの球内に一様な密度で総電気量Q(>0)の電荷が分布しているとき、球の中心から距離rだけ離れた球外の点における電界の大きさEが、球の中心に電荷Q(>0)の点電荷がおかれている場合の電界の大きさEに等しいことを示せ。 (4)半径aの球内に一様な密度で総電気量Q(>0)の電荷が分布しているとき、球の中心から距離rだけ離れた球外の点における無限遠の電位を0とした場合の電位が、球の中心に電荷Q(>0)の点電荷がおかれている場合の電位φに等しいことを示せ。 電磁気系が分かりません(訂) 半径aの球内にQ[c]の電荷が一様に分布している。b[m]離れた点b,c[m]離れた点cとの電位差Vbcを求めよ。(c>a>b) 1.半径からx[m]離れた点xでの電界E(x)をx>a,a>xそれぞれの時について求めよ 2.+1Cの点電荷をcからbまでを動かすのに必要な仕事が電位差であることを用いてVbcを導き出せ。 1はx>aの時はE(x)=Q/4πεx^2,a>xの時はE(x)=Qx/4πεa^3なのですが、2が全くさっぱり分かりません。答えが2つあるとかないとか言われてます… 丁寧に教えてくださいお願いします 電磁気 真空中に密度ρ[c/m^2]で一様に電荷が帯電した無限に広い平面(xy平面上)から距離a[m]の位置に点p(0,0,a)がある。 (1)pにおける電界ベクトルEをもとめよ (2)pにおける電界ベクトルEのうち、E/2は点pから距離2aの範囲に存在する電荷からの寄与であることを求めよ 電磁気系が分かりません 半径aの球内にQ[c]の電荷が一様に分布している。b[m]離れた点b,c[m]離れた点cとの電位差Vbcを求めよ。(c>a>bとする) a.半径からx[m]離れた点xでの電界E(x)をx>a,a>xそれぞれの時について導け b.1Cの点電荷をcからbまでを動かすのに必要な仕事が電位差であることを用いてVbcを導け aは分かったのでx>aの時はQ/4πεx^2、a>xの時はQx/4πεa^3だと思いますが、bの答えも2つあるみたいで分からないので教えてください。 電磁気(大学)大至急 問題は -a<x<aの範囲の空間には体積電荷密度ρの電荷が分布している、ρは定数である。各部にの電位を求めよ。です。 この問題の解答にx=0で、電荷分布の対称性を考えると、E=0とあったのですが、確かにX=Y=Z=0だったら分かるのですが、例えばX=0、Y=1、Z=1の場合成り立たない気がします。原点を中心とした半径rの球の表面をガウス面として考えたとき上の値を代入すればEは0いにならないと思います。 御教授宜しくお願いします。 電磁気 半径a[m]の無限長円筒の表面に電荷がσ[C/m^2]の密度で分布している。円筒の中心からの距離をrとするととき、円筒外における電界の強さEおよび、電位Vを求めよ。ただし、中心からの距離r0(r0>a)における電位をV0とする。 という問題において、回答は E=(aσ)/(2(ε0)r) V=V0-(aσ)/(2(ε0))×ln(r/r0) ε0:イプシロンゼロ ln:自然対数 となりませんでしょうか? 正規回答は多少違います。 ガウスの発散定理について ガウスの発散定理についての質問です。 半径aなる球内には一様な電荷密度ρ[C/m^3]があるとする。球外には電荷は存在しない。この時、球の内外の電界の強さEと電位V、及びその概略はどうなるのでしょうか? divEはρ/ε0で求まることはわかったんですが・・・回答お願いします。 電磁気 図に示す2つの導体からなる同心球導体系について以下の問いに答えなさい。ただし導体1は内半径b[m]および外半径[c]の球殻、導体2は半径a[m]の球であり、両導体の中心Oから測った距離をr[m]、導体の存在しない領域の誘電率をεo[F/m]とする。 (1)導体2の電荷を取り去り、導体1だけに電荷Q1[C]を与えた。r>cにおける電界の大きさE1[V/m]を求めなさい。 ここで質問があるのですが、この問題をとくときには、導体1にQ1[C]を与えたときに、導体2に電荷は発生しますか?僕が思っているのは、導体1の外側表面に+Q``[C],内側表面に+Q`[C]と考え(Q1=Q``+Q`)、導体2の表面には-Q`[C]が発生すると思うのですがあっていますか? (2)次に、導体1の電荷を取り去り、導体2だけに電荷Q2[C]を与えた。導体内の電界は0になることを利用して、導体1の内側表面および外側表面に分布するそれぞれの電荷の総量を求めなさい。 内側表面 -Q2[c] 外側表面 +Q2[c] ここで質問ですが、この条件において導体1の外側に電気力線は存在しますか? 僕の考えとしては、存在すると思うのですが。この状態では、まず内側導体から外側導体にむけての電気力線と外側導体から外側に向けての電気力線があるとおもうのですがあっていますか? (4) (3)と同じ条件について,r>cにおける電界の大きさE2[V/m]を求めなさい。 ガウスの法則より ∫En ds = Q/ε0 E*4*πr^2 = (Q2-Q2+Q2)/ε0 E= Q2/4*π*ε0*r^2 簡単な問題かもしれませんが解説がほしいです。よろしくおねがいします。 電磁気学のガウスの定理について 表題について、内半径がa(m)、外球の内半径がb(m)、外半径がc(m)の同心球導体がある。 このとき、内球に+Q(C)、外球に0(C)を与えた時、b<r<Cの時、導体内であるので、E=0となります。※rを中心からの距離rの関数として考えた。 しかし、ガウスの定理から考えると、E4πr二乗=Q/ε(閉曲面内の全電荷はQなので)になり、E=0とはならないと思います。 何故導体内の電界Eは0となるのでしょうか。 電磁気系の問題が分かりません 半径a[m]の内部円柱導体に1m当り+Q[c]の電荷を、これを囲んだ内側の半径がb[m]の外部円筒導体に1m当り-Q[c]の電荷を与える。(2つの導体間の誘電体の誘電率はε) 1中心軸からr[m]離れた点Rでの電界の強さE(r)を導け(但しa<r<b) 2内部導体と外部導体間の電位差Vを導け 3.1m当りの静電容量を導け 1に関してはガウスの定理を用いる閉曲面と電気力線が垂直な面がどこかも明記して欲しいです。さっぱりなので詳しく教えてください。 電磁気学 半径αの球の内部に一様な密度ρで電荷が分布しているとき、球の内外の電場の強さを求めよ 電磁気 内外半径が、a,b,長さlの同軸円筒導体の間に誘電率εの誘電体を入れ、これに電位差 V0を与えたときの電界Eベクトルと静電容量Cを求めよ。また、円筒座標系のラプラス方程式を解くことによって電界を求め、同じ結果となることを示せ。 この問題ですが電荷量が定義されていないのにガウスの定理適用できるのでしょうか。 解説お願いしたいです。 よろしくお願いします。 大学の電磁気の問題で教えていただきたい問題がある R^3(3次元空間)にて原点中心の半径a の球面S上に一定の電荷密度σで電荷を 分布させる。この球がz軸を自転軸として角速度ωで時点しているとき (1)球面上の点xにおける電流先密度λ(x)を求めよ。 (2)磁束密度 B(x)=(μ_0/4π)∬_S {(λ(x')×(x-x'))/|x-x'|^3}dS' を計算し、 B(x)= (μ_0/4π){(3m・x/r^5)x-(m/r^3)} if (r>a) (μ_0/4π)(2m/a^3) if (r<a) を導け。 という問題の回答と解き方を教えてください。 m=(4πa^4/3)σω(ez) r=|x| (ez)=(0,0,1) 基礎電磁気学の問題が分かりません 真空中に同心である中空状の球の完全導体が2個ある。内側の球Aの内径は2a[m]外径2b[m]、外側の球Bの内径は2c[m]外径は2d[m]。内側の球Aに正の電荷Q[c]の電荷を与え負の電荷-Q[c]の電荷を与え、球間の静電容量を考える。 1中心から距離r[m]離れた点での電界E(r)を求める。 ガウスの定理を用いるために考える閉曲面の形状とその形状を考える理由を述べよ。またr<a、a<r<b、b<r<c、c<r<d、d<rの時の各電界を導け。 2内側の球と外側の球との電位差Vを導き出せ。さらに電位の高い方の球を答えよ。 3球間の静電容量をCとした時この静電容量を導き出せ。 電磁気の問題について 電磁気の問題について質問させていただきます。 半径a[m]の導線を中心間の距離をd[m]だけ隔てて平行においたとき、平行導線間の静電容量を求めよ。ただし、平衡導線の電荷密度はλ[c/m]、-λ[c/m]とし、d>>aとする。 この問題を解くにあたって、電荷密度λの導線の中心を原点として、この導線から距離x離れた点(ただし、0 <= x <= d)においてガウスの法則を適用して、 閉曲面として半径x、長さLの円柱を考えるとQ=Lλ[C]より ∫vec(E)・vec(n)ds = Q/ε0 E*2π(x-a)L=Lλ/ε0 E=λ/(2πε0(x-a)) ※vec():ベクトル n:円柱側面に対して垂直な法線ベクトル ∫は面積分 となったのですが、電界がこのような値になると、静電容量を計算することができませんでした。 同心球殻コンデンサの静電容量を求める際には、導体間の点においてガウスの法則を適用することによって電界を求め、うまく静電容量を求めることができたのですが、この問題をガウスの法則を用いて解くことは不可能なのでしょうか? 回答よろしくお願いいたします。 電磁気学 ガウスの法則 「ガウスの法則」の問題に関する質問です。 [問題]半径aの無限長円柱表面に面電荷密度ρ_s[c/m^2]の電荷が分布している。円柱の内外での電界をガウスの法則から求めよ。 何冊かの書籍を参照しましたが、線状や球状の電荷に関する記述がほとんどで、全く歯がたちません。 解き方・考え方を教えてください。 ちなみに最終的な解は、E = 0 (ρ< a) 、E = { (ρ_s ・a) / (ε_0 ・ρ) } a_ρ [V/m] (a <ρ) ※ E、0、a_ρはベクトル になるようです。 電磁気学 半径a,b(a<b)の同心導体球殻AおよびBがある。A球殻内は誘電率ε1の誘電体でAB間は誘電率ε2の誘電体で満たされ、B球殻の外側は真空(誘電率ε0)である。球の中心に点電荷+Q1をおきBに電荷+Q2を与えたのちABを細い導線でつないだ際の 球の中心からの距離をrとして (1)A球殻内の電束密度Daおよび電界Ea (2)AB間の電束密度Dabおよび電界Eab (3)B球殻外における電束密度Dbおよび電界Eb (4)Aの電位Va それぞれの解法につきまして、ご教示賜りたく 宜しくお願い申し上げます。 注目のQ&A 「前置詞」が入った曲といえば? 新幹線で駅弁食べますか? ポテチを毎日3袋ずつ食べています。 優しいモラハラの見抜き方ってあるのか モテる女性の特徴は? 口蓋裂と結婚 らくになりたい 喪女の恋愛、結婚 炭酸水の使い道は キリスト教やユダヤ教は、人殺しは地獄行きですか? カテゴリ 学問・教育 自然科学 理科(小学校・中学校)化学物理学科学生物学地学天文学・宇宙科学環境学・生態学その他(自然科学) カテゴリ一覧を見る あなたにピッタリな商品が見つかる! 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