◎操作法:
1)灰色の円は,導体(電気を通す)の球殻(内部が空洞の球)を表します。球殻の厚みは変えられます。
2) 赤色の点電荷と球殻は移動できます。また,球殻の大きさも変えられます。
球殻の移動は,円の下部にある緑色の小さな四角形(■)をドラックしてください。
球殻の大きさを変えるには,円の上部にある緑色の三角形(▲)をドラックしてください。
点電荷を,■や▲の位置に重ねないように注意してください。その後の変更がやりにくくなります。
移動や大きさ変更が重い場合は,『等電位線』を一旦『非表示』にしてみてください。
3) 『電界ベクトル表示』をクリックし画面をタッチすると,その点の電界ベクトルが表示されます。電気力線上でタッチすると,電気力線の向きが分かります。
球殻内部に電荷が入り込まない限り,球殻内部は等電位となり,電界はできません。
4) 球殻を「接地」(アース)すると,近づけた帯電体の電荷と同符号の電荷は地面に逃げてしまいますので,球殻の全帯電量は変化します。
電位の基準点は,接地状態では球殻,絶縁状態では無限遠となります。
◎概 要:
金属のような導体に正の帯電体を近づけると,導体中の自由電子が正の電気に引き寄せられ,帯電体に近い面は負に,遠い面は正に帯電します。このように,外部の帯電体からの影響によって導体の電荷分布に偏りができることを
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静電誘導によってどのような電界ができるかは,導体の形状によって様々です。したがって一般的な解はありません。
しかし,たとえば平面状導体とか球状導体といったきわめてシンプルで対称性のある場合については
赤色の点電荷を球殻の外でいろいろ位置を変えても,球殻内部には電界は現れません。また逆に,赤色の点電荷を球殻の内部に持ち込んでいろいろ位置を変えても,球殻の外の電界には変化が現れません。このように,金属などの導体で囲まれた部分は,外部と内部が電界としては分離されているように振る舞います。このような現象を
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