電磁気学

質問

以下のコンデンサに関する現象は正しいでしょうか？
直流回路からなるコンデンサに雲母を挿入すると、極板に接した雲母の面には、それぞれ電池から極板に供給されている電荷を増加させる電荷が現れる。また、電位差が一定になるよう、極板には増加する分の電荷が供給される。
どなたか回答をお願いします。

回答No.1

noname#154783

> 直流回路からなるコンデンサに雲母を挿入すると、極板に接した雲母の面には、それぞれ電池から極板に供給されている電荷を増加させる電荷が現れる。また、電位差が一定になるよう、極板には増加する分の電荷が供給される。

「電池から極板に供給されている電荷を増加させる電荷が現れる」は，結果的にはそうなのですが，むしろ「極版間の電界を弱めるように分極電荷が現れる」という表現のほうがいいのではないかと思います．

したがって，極版の電荷による電界の強さをE，雲母に現れる分極電荷による電界をの強さをEpとすると，

電池の電圧（= 極版間の電位差）をV，極板間隔をdとすると，
雲母がない時は
V = E d
の関係がありますが，雲母を挿入すると
V = (E - Ep) d
の関係が成り立たなければならないので，雲母がない時よりもEが大きくないといけません．Eを大きくするには，雲母がない時よりもたくさんの電荷が極版に供給されなければならないので，雲母を挿入すると電荷が増えます．