解けなかった問題に出くわすと、出題者にとても感謝する。ただ、与えられた正解は本当か、実験で確かめる必要はある。

140217.png【問題1】 平行板コンデンサは極板が正方形で、1辺の長さが a。極板間の距離が d。比誘電率 εr の誘電体が極板間に挿入されていて、電圧 E の直流電源に接続している。なお、真空の誘電率を εo とする。
★誘電体を静かにゆっくりと極板間から引き出すと、電源に供給されたエネルギーはどれぐらいか。

【問題1に対する補足】 誘電体を取り出す前後では、コンデンサの容量が変わるので、蓄積されたエネルギーが異なることは理解できる。しかし、減少したエネルギーがどこに行ったか、よくわからない。題意によると、電源に供給されたようだが、理想電源にとって、外部から供給されたエネルギーはどう消費するか、自分には回答不能。問題文を修正するのであれば、導線の間に抵抗 R があり、エネルギーを消費する。そう書けば、よりわかりやすくなる。

140217-1.png【問題2】 鉄心の透磁率を μr 、真空の透磁率を μo とし、キャップ間の吸引力を求めよ。

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