電荷 Q=CVと、クーロンの逆二乗の法則の発見まで２_Q=CVの発見
ボルタは、従来から使われていた検電器を改良し、さまざまな実験をとおして、電位の概念を導き出しました。さらに実験を重ねていくなかで、電気量の概念が明確になり、コンデンサの理論の構築へとつながっていきました。ここでは、ボルタがどのような実験をしてコンデンサの理論へ到達したのかについて説明します。
電荷
電荷 電荷 Q=CVと、クーロンの逆二乗の法則の発見まで１_電位の概念の誕生
Q=CVとは、ボルタによって発見された電荷と電位の関係です。そう、ボルタとは、化学電池を世界で初めて作ったとされる科学者です。今回は、この関係が発見された当時の時代背景と、電位の概念が誕生するまでを説明します。
電荷 静電エネルギーのさまざまな表現方法４_電荷間のエネルギーによる表現から電荷密度と電位による表現へ
静電エネルギーを電荷間のエネルギーによる表現から電荷密度と電位による表現へと変換していきます。
電位 静電エネルギーのさまざまな表現方法３_電荷間のエネルギーによる表現から電荷密度と電位による表現へ
前回の記事では、静電エネルギーの意味と、２個の電荷によるエネルギーからN個の電荷によるエネルギーへの拡張について説明しました。ここでは、N個の電荷によるエネルギーを異なる形へと変えていきます。
静電エネルギー 静電エネルギーのさまざまな表現方法２_２個の電荷からN個の電荷へ
静電エネルギーをさまざまな形で表現する出発点として、まず2個の電荷によるエネルギーからN個の電荷によるエネルギーへ式を拡張します。そのなかで、物理におけるエネルギーとはなにか、についても概説します。
静電エネルギー 静電エネルギーのさまざまな表現方法１
記事では、静電エネルギーは電場が持つことを示しました。しかし、式を導出する過程では、さまざまな式を変形したり代入したりしており、ただ式をこねくり回しただけ、との感じもします。そこで、今回は、電荷間の静電エネルギーが、電場が持つ形になるまでを、順を追っていきます。
電場 コンデンサの理論_\(U=\dfrac{1}{2}CV^2\)
コンデンサの理論で頻出する関係式が4つあります。そのうちのひとつが「コンデンサの静電エネルギーの算出式」です。これを計算を通して説明します。
誘電体 コンデンサの理論_\(C=\epsilon_0 \dfrac{S}{d}\)
コンデンサの理論で頻出する関係式が4つあります。そのうちのひとつが「静電容量は誘電体の厚さに反比例し、面積に比例する」です。この関係を計算を通して説明します。
未分類 コンデンサの理論_\(Q=CV\) (ふたつの導体の場合)
導体がふたつある場合を考えます。ここでは、まず状態1と状態2を考え、重ね合わせの原理によりこれらの和である状態3を考えることで、Q=CVとなることを確認します。
誘電体 コンデンサの理論_\(Q=CV\) (ひとつの導体の場合)
コンデンサの理論で頻出する関係式が4つあります。そのうちのひとつが「電気量と電圧の比例関係」です。この関係を計算を通して説明します。