質問: 導電面上での電位分布 広いカーボン紙の上で、2点をとって、1点をマイナス端子につなげて、プラスの方はカーボン紙上に当てて、デジボルで電位を見ながら等電位線を描く、という実験を行いました。その時、2点の間あたりに、カーボン紙に穴を切り取ったり、銀ペーストで円を描いたりしたんですが・・・。 銀ペーストの方は静電遮蔽が起こっているのは納得できるのですが、穴をあけた場合も電気力線が垂直に差し込んでいるような気がするのですが、それは、なぜですか? そこでの、電子の動きがよく分からないのです・・・。よろしくおねがいします。
回答: 実験ということは、レポートか何かですか? もしそうであれば、直接的な回答はできませんので、ヒントだけを。 > 穴をあけた場合も電気力線が垂直に差し込んでいる そうならないと思います。 ちゃんと穴の周囲全部を測ってみましたか? 仮に周囲全体を測っていたとしても、穴に電流が流れ込んでいるかのように誤解するということは、多分穴と測定点との間隔が離れすぎていると思います。 穴が開いているということは、その穴には電流が流れ込めませんよね。 では、流れ込めないとしたら、どのように電流は流れるべきなのか、簡単に想像できると思います。 電流(あるいは電気力線)が想像できれば、等電位面も自ずと分かるはずです。 銀ペーストは等電位面ですが、穴の場合はどうなるでしょうか。 実験とは、漫然とデータを取ることではなく、予めこうなるはずだ(あるいは期待できる)、だからこういう具合に測定してみようと考えた上でデータを取るものなんですよ。 電位測定の前に、穴の場合はどうなるかと考えてから実験すれば良かったでしょうね。 今回は実験のやり直しができないかもしれませんが、そういう場合は、たぶん授業でしょうから、こうなるはずという予測をきちんと書いて、実験でそうならなかった(あるいはそう見えなかった)理由を考察(データ点が少なすぎた等でもまあしょうがないでしょう)すれば良いと思います。 後は一緒に実験したお仲間達と一緒に考えてみてください。