土曜日, 4月 28, 2007

コンデンサ問題の補足です。

ここの補足です。

・同心球導体の問題であるが、本文では導体内外(内導体内、外導体外)について触れていないです。
これは、必要ないから、なんですが…、
電界を求める時、閉曲面を考え、その中にある電荷のみ考えればいいので、
外導体外では、電荷は+Q+(-Q)=0であり、電界は0。
また、内導体内では電荷は体積比に比率させて求めればよい。
(ここで式は割愛。過去に何度か解いています)

・ここで抵抗を求めていますが、抵抗は抵抗率×長さ/断面積で求められます。
長さが長い→邪魔を受ける区間が長い→抵抗が大きい→抵抗に対して比例関係
断面積が広い→通路が広い→抵抗が小さい→抵抗に対して逆比例の関係
と覚えています。
こう考えると、断面積→電流が通過する方向に垂直な面の広さとなり、球形導体間では球の表面積。
長さ→電流が通過する方向に水平な長さとなり、球形導体では導体間距離。
と考えられ、厚さdxの微小な閉曲面を考えた時、その抵抗を求め、導体間距離で積分すればよい。

このあたりを抑えるのはかなり重要と思っています。考え方、として。

最後に参考書よりのコメントを。
『同心球の形状が現実的でないことからイメージし難く、違和感を感じる方は多いことだろう。
この問題がよく出題される背景には、x^-2の積分が-x^-1となり、積分計算がやさしい、
という特徴がある。
ここから、「3種+簡単な積分」という2種入門の典型のような問題である。
一方で、RまたはCの一方が求まれば、他方が簡単にも止まる、というとてもうまい結果が得られる。
レベルは3種、決して難しくないので、必ず習得していただきたい』
だ、そうです。
まぁ、このレベルなら習得済み、と言えます!個人的には、ですが。

ってことで、手書き資料アップ。