2018年11月12日講義 コンデンサー

コンデンサーの問題の考え方

本日も前日に引き続きまして同じ生徒さん。今日は気分を変えて某カフェにて黒板はありませんが講義をさせてもらいました。

コンデンサー、実は昔現役生の時はまったくできなくて本当に苦手でした。

いや、まずコンデンサーってなんやねん。って感じでした。「導体を向かい合わせたもの」と習いますが、まずそれでどうして電気を蓄えることができるか謎でしたし、実際に実験でコンデンサーを見てみると、

https://www.marutsu.co.jp/GoodsListNavi.jsp?path=160004

こちらのように、導体を平面に組み合わせてる感が全くなくて、混乱。電磁気学は力学と違って最初はイメージがつきにくいので難しいですね。

それが一挙に解決したのが浪人生の時で、「無限に広い平面に電荷が一様に分布している」場合、その平面がつくる電場が理想的にはどれだけ離れていても一定で面から飛び出す方向に電場が存在します。(もちろん負電荷が分布している場合は吸い込む方向です)これを有限の面積S(十分広いとして)問題を進めていくのが高校物理のコンデンサー。こういう認識がないと、全く理解不能です。

ただ、一般にはとりあえず向かい側と逆符号の電荷が蓄えられるんだ…とか、間の電場は一定なんだ…とか、V=Edなんだ…とか。そういうところが断片的に教えられてしまうので、???となってしまうと、死にます。私は死にました。

今日の生徒さんには少し難しめに、ちゃんと物理したコンデンサーの概念を教えて問題にあたったところ、きちんといい反応が得られました。これだ、これだ、物理はこんなにシンプルなんだよ…。

そういうことが教えられた1日でした。

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