物理の質問です。教えてください。

質問

問題
　面積Sの三枚の金属板A,B,Cを間隔ｄで並べて、図（画像添付）のように電池や導線をつなぐ。
　B上の電荷はいくらか？→２CV
　次にスイッチKを切りBを上にｘだけ挙げた時のBC間の電位差をV’とする。V'を求めよ。
　間隔ｄのときのBC間の容量をCとし、誘電率をεとする。

質問です。スイッチを切ってたまった電荷２CVが不変。したがって電界も不変で
　　　　　　　Bを上にｘだけあげるとBC間は距離ｄ+ｘ
なので公式V＝Edより
　　　　　　　V’＝E*（ｄ+ｘ）＝（ｘ+ｄ）V/ｄ

間違えましたが、何がいけないんでしょうか？
E＝V/ｄ
のままである。
というところ辺りが怪しいんですが…もしこれが違うならどうしてですか？

妙にあいまいですっきり解決しないので質問しました。
わかる方いらっしゃいましたらお教えお願い致します。

回答No.1

el156 · ベストアンサー

スイッチを入れてあっても切ってあっても、BがAとCの真ん中にあっても無くても、AとCの電位は同じですから、BA間とBC間の電位差は同じです。ですから。もしBがAとCの真ん中に無いなら、下半分と上半分の電界は違う、ということになります。
スイッチを入れてあっても切ってあっても、Bが上(A側)に寄っていれば、BA間の電界は近い分だけ強く、BC間の電界は遠い分だけ弱いです。繰り返しになりますが、BA間の電位差とBC間の電位差は常に互いに同一ですからそうならなくてはなりません。
図の状態で、電荷2Qの半分は電極Aに向き合っていて、残り半分は電極Cに向き合っています。このときAとCの電極にはそれぞれ-Qの電荷がああります。スイッチを切ってBをAに近づけた時、Bの中のトータルの電荷は2Qで変わりませが、Aに向き合う分は増えてBに向き合う分はへります。これに伴って電極A上の負電荷は増え、電極C上の負電荷は減ります。電荷の増減は、BA間の電位差とBC間の電位差が等しくなるように調整されると考えれば良いと思います。

お礼

ご丁寧にありがとうございました。