質問
2020/05/02 16:11

part20
電場の問題です。
最初から分からなすぎて、泣きたいです。
最後まであってるかどうか不安なので皆様の解答を教えてください。
私も解いているので、私の考えを下記のリンクに貼っておきます。

https://twitter.com/gausutarou/status/1256480004889669632?s=21

電験二種 電験一種


回答 4 件
イルカ PRO 電験二種
回答
2020/05/03 14:57

最初の問題は、電界は(x,y)ベクトルに平行つまり、半径方向に伸びたベクトルで、まとめると、
x-y平面上円対称な図形といえるでしょう。なので、答えはi,j,hですかね。(2)はx軸上なので、y=0 使わないですが、z=0ですよね。(3)はx-y平面の対称性より、第一象限だけ考えればよいことになります。(ⅰ)と(ⅱ)で場合分けをします。(4)はガウスの法則で、ベクトル解析の発散を使いますね。一応以下にメモ程度ですが略解をまとめておきます

1枚目は電界の分布で2枚目は電界、電位の定量化で3枚目は電荷分布です


ガウス太郎 現役の工学部電気電子工学科B4
2020/05/03 17:12

(1)の答えは2人の方が送って下さっているんですが、2人とも答えが違うんです。イルカさんはどれが正しいと思いますか。
二つとも添付しておきます。


ガウス太郎 現役の工学部電気電子工学科B4
2020/05/03 17:18

2枚目です。

イルカ PRO 電験二種
回答
2020/05/03 14:58

二枚目です。上手く対称性を使います


ガウス太郎 現役の工学部電気電子工学科B4
2020/05/03 17:09

基準電位を無限遠方に置いたんですね、でも、基準を無限に置いた場合積分出来なくなってしまって困ると思うのですが、、、
私はr=aを基準にしています。

イルカ PRO 電験二種
回答
2020/05/03 14:59

3枚目です。積分系よりは微分系の方が電荷を点と見れるので、電荷分布は求まりやすいのだと思います。

イルカ PRO 電験二種
回答
2020/05/04 10:14

1枚目は、極座標を用いた座標変換で2枚目は私の考え方に似ているイメージで考えたやつですね。理論的にはどちらも正しい論理で構成すれば同じ答えになるはずですが、なかなか複雑ですね。専門出ないので、ちょっと分からないですが、1枚目は抽象度が高い場合に使うといいのでしょうか?回転や対称の変換などを数式で表現するので。

電位の基準点ですが、そうですね極座標変換をしようがx,y,z座標のどちらで考えても、反比例の積分になるのでlnが出てきてしまいますね。この場合は任意の点を選ぶので、x=aとかr=aとかを基準で考えるのでしょうか??


ガウス太郎 現役の工学部電気電子工学科B4
2020/05/04 10:53

イルカさんでも分かりませんかー
じゃあ、もう私はお手上げでです🤷‍♂️

基準電位はr=aで考えるのが妥当だと思います。イメージ的には、コンデンサの静電容量を求める時は、外球の電位を基準として内球の電位と差を求めます。それと同じですかね
まぁ、後はr>aにおける近傍の点をr=r0など置いて定積分するのがいいかなと思います。

適当な事をいって間違っていたらすみません😭

追記
2人の方が解答を送ってきてくれて、その方も私と同じようにr=aを基準としていたので、、


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