質問: 電荷と電位の関係 帯電していない金属板を、正に帯電した箔検電器に近づけ、その状態で指を触れると金属板の電位は0になります。ですが、この後指を離したあとに箔検電器から金属板を遠ざけると、金属板は負に帯電します。 この、負に帯電しているのに電位が0という状態の意味がよくわかりません。負に帯電していたら電位は負になりますし、電位が0であれば電荷は0だと思うのですが。
回答: 1.最初に帯電していない金属板は、正に帯電した箔検電器に近づけると、 金属板内の電子は箔検電器に近い方に引き寄せられ、箔検電器に近い側が負に、 逆に遠い方は電子が足りなくなり正に帯電します。 (このとき、金属板全体の電荷の合計は0のままです) 2.さてここで金属板に指を触れると、箔検電器に近い側の負の電荷は、 箔検電器の正の電荷と引き合っているので変化しませんが、 遠い方の正の電荷は人体に流れていってしまいます。 このとき金属板の電位は0になると言っているのは、正に帯電していた遠い部分が 0になっただけで、箔検電器に近い部分は負に帯電したままです。 (このとき、金属板全体の電荷の合計はマイナスです) 3.この後指を離したあとに箔検電器から金属板を遠ざけると、 箔検電器に近い部分に集まっていた電子は、金属板全体に広がります。 「金属板は負に帯電します。」とありますが、負に帯電したのは2.のタイミングであって、 ここでは、余分な電子が、金属板全体に広がっただけです。