No.4 物理 II
演習月 日 2– 科 番 / 名前 点
1 （導体と不導体）次の語句や現象について説明せよ．
(1) 自由電子の意味 (2) 静電誘導の意味 (3) 分極の意味 (4) 導体と不導体の違い (5) 静電誘導と誘電分極の違い (6) 導体内部の電場が 0 になる仕組み
(7) 導体全体が等電位になる理由 (8) 誘電分極が起こる仕組み
2 （導体：静電誘導）はく検電器を使って次の実験操作を行ったときの電荷の様子を図で表し，それぞれ の操作の後に検電器のはくの状態は開いているか答えよ．
(1) 金属円盤に正に帯電した棒を近付ける． (2) 金属円盤に負に帯電した棒を近付ける． (3) 帯電した棒を近付けたままで，金属円盤を手に持った導体（または指）で触る． (4) 帯電した棒を近付けたままで，金属円盤を指で触ったあと，指を離す．
(5) 帯電した棒を近付けたままで，金属円盤を指で触り，その指を離した後，棒を遠ざける．
————————— 解答 1 ————————— (1) 金属内を自由に動き回ることのできる電子． (2) 帯電体を導体に近づけたときに，導体表面に電荷が
現れる現象
(3) 不導体に電場中に置いたとき，不導体内部で個々の 原子や分子の電荷の分布に偏りが生じること． (4) 電気を良く通すものを導体，通さないものを不導体
といい，自由電子の有無と対応している．
(5) 導体で見られるのが静電誘導，誘電体で見られるの が誘電分極．静電誘導は自由電子があるために生じ， 誘電分極は分極によって生じる．
(6) 導体内部に電場が生じると自由電子が力を受けて移 動する．移動した自由電子が作る電場により内部の 電場が打ち消されて弱まる．電場が完全に打ち消さ れるまで移動は続くので，移動が止まった状態（定 常状態）では電場がゼロになっている．
(7) もし電位差があれば自由電子が移動してそれを解消 するから．（前問の電場ゼロの別の表現．）
(8) 不導体内部では分極が生じる．その結果，表面には 電荷が現れたように見える．
————————— 解答 2 —————————
(1) 開 （図A） (2) 開 (3) 閉 （図B） (4) 閉 （図C） (5) 開 （図D）
++ ++ - - - -
負電荷が不足 正電荷が多い
+ + +帯電体+
- - - - + + +帯電体+
負電荷が
引き寄せられる 指から負電荷が供給される 中和される負電荷で
- - - - + + +帯電体+
離した後も 中和されたまま 離すと供給
ストップ
-
- -
-
過剰な負電荷 で反発 電荷を引き寄せる
帯電体がないと 電荷は散らばる タッチして離す
帯電体に引き 寄せられたまま
