お勉強しようUz〕 物理.電磁気

2016/12-2012/2 Yuji.W

☆孤立している導体の静電容量☆

. 静電容量 孤立した導体 孤立した導体球 capacity conductor

◇ クーロン力定数 ke 国際単位系 ke=1/(4Pi*ε0)=c^2*Ten(-7)~9*Ten(9) CGS静電単位系 ke=1 ◆ 10^x=Ten(x) exp(i*x)=expi(x) 微分 ;x 積分 $ ベクトル <A> 座標単位ベクトル <xu> 内積 * 外積 # 〔物理定数〕.  .

◇孤立している導体の静電容量

■ 孤立している導体 電荷 Q 電位 φ0 基準点:無限遠

 静電容量 C=Q/φ0 .

■ 孤立している導体球 半径 R 電荷 Q

 φ0=ke*Q/R C=Q/φ0=R/ke .

{計算例}孤立している導体球の静電容量

★ 孤立した導体球 半径 R=1_cm 静電容量 C

国際単位系で C
=R/ke
=0.01/[\c^2*Ten(9)]
=Ten(-11)/\c^2
=1.11265006*Ten(-12)_F
=1.11265006_pF

CGS静電単位系で C=R=1_cm

★ 人間 直径 50cm (密度 1g/cm^3 で重さ 52_kg) 電位差 3000_V

 C=110*0.25=27.5_pF

 エネルギー=(1/2)*[27.5*Ten(-12)]*3000^2~1.24*Ten(-4)_J

◇孤立している導体円板の静電容量、静電エネルギー◇

◆ 孤立している導体円板 半径 R 電荷 Q 電位 φ0 基準点:無限遠 静電エネルギー U

■ φ0=(Pi*ke/2)*Q/R C=Q/φ0=[2/(Pi*ke)]*R

 U
=(1/2)*C*φ0^2
=(1/2)*{[2/(Pi*ke)]*R}*[(Pi*ke/2)*Q/R]^2
=(Pi/4)*ke*Q^2/R
~0.785*ke*Q^2/R

≫ U=(Pi/4)*ke*Q^2/R~0.785*ke*Q^2/R .孤立している導体円板

▲ 円板電荷(電荷面密度=一定) U=[8/(3*Pi)]*ke*Q^2/R~0.849*ke*Q^2/R

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