真空中で半径が無視できる小さい導体球に電荷を与えたところ、球の中心から

質問

真空中で半径が無視できる小さい導体球に電荷を与えたところ、球の中心から距離2ｍの点Pの電界の大きさが20(kV/m)であった。
導体球に与えた電荷(C)と点Pの電位Vを求めよ。
解:8.9×10^(-6)[C] 40[kV]

さっぱり分からないので教えてください。お願いします。

回答No.1

cyan15 · ベストアンサー

公式は覚えていますか？
E（電界）=Ko（比例定数）Q（電化）/r（距離）^2　です。
ここでは電界が20000[V/m]、距離が2.0[m]なので、
Q=Er^2/Koより(Ko=9.0x10^9)
Q=20000x4÷(9.0x10^9)
=8.888888…x10^(-6)
=8.9x10^(-6)[C]

また、E(電界)=V(電位)/d(距離)より
V=Ed
=20000x2
=40000[V] よって40[kV]　となります。

基本原理の域で、どの公式を使えばいいのかという問題以前に公式自体憶えてないと話になりません。
万有引力とイメージは全く同じです。公式はあるけど、「どうして質量があったら重力が生まれるの？」と言われても今の科学ではまだ説明できません。
人間が現象から推測して勝手にひらめいて作った公式だから、そういうモノなんです。

まずは基本公式を使う問題をじゃんじゃん解きましょう。ただ解くだけではなく、物理では単位などに注目しながら解いていくと、しだいにノウハウが分かってきます。

お礼

ありがとうございます。助かりました。