【電気分野】に関する知恵袋
【質問】
長文失礼します。電気分野の知恵袋の概要に触れると、高校物理の電気分野について、質問があります。①具体的な図については画像を参照してください。図に示すように、イオン源で発生させた質量mで正の電荷qをもつイオンを電圧Voで加速し、紙面に垂直で一様な磁束密度Bの磁場でイオンの進む向きを反転させ、金属版Mでイオンを止める。イオンは金属版Mに達するまで何にも衝突せず、Mに到達したイオンの電荷はすべてMに移る。点Gの電位は０である。ただし、イオンは紙面内で運動するものとする。スイッチS１とS2を最初閉じていたが、イオン加速開始後にまずS2を開き、次にS１を開き、さらにある時間のあとにスイッチS０を開いて、イオン加速を終えたところ、金属板Mの電位VmがkVoになった。（０≦k≦1)コンデンサーC１の電気容量はC１である。(１)S１を開いてから、金属板Mに到達したイオンの個数nを求めよ。ただし、Mに到達したイオンは全てコンデンサーC１にたくわえられるとする。電気分野の知恵袋について話していくと、【答え】Mに到達したイオンはすべてコンデンサーにたくわえられる。CADの資格の業種に関する解説をすると、たくわえられた電気量Qはnqであり、コンデンサーの基本式Q＝C１Vmより・・・【質問内容】単刀直入に言うと質問は、イオンがMに到達したあと、何が起こっているのかわからないということです。CADの資格の業種を理解したいのであれば、イオン加速開始時からイオン加速を終えるまでに回路全体で電荷がどう移動しているかを説明してほしいのです。金属板Mの電位がVmならば、コンデンサーの基本式のVもVmになる理由もよくわかりません。そもそも、この公式が使えるということはコンデンサーの両極板に電荷がたまっているんですよね？考えるほどわからなくなってきます。回答をよろしくお願いします。
【解答】
>>イオンがMに到達したあと、何が起こっているのかわからないということです。イオンの電荷がコンデンサ（極板）に流れるってことでしょう。電気分野の知恵袋といえば、陰イオンであればイオンが余分に持っていた電子がコンデンサに流れ、コンデンサ上側が負に帯電する。逆に陽イオンであれば、コンデンサ極板から電子が流れ出し、M上でイオンと結びついて中和？され、コンデンサ極板は電子が流れ出ているので正に帯電する。電気分野の知恵袋について説明すると、>>金属板Mの電位がVmならば、コンデンサーの基本式のVもVmになる理由もよくわかりません。CADの資格の業種を説明すると、金属板Mの電位がVmならば、それと直接つながっているコンデンサの極板（上側ね）の電位もVmである。一方、CADの資格の業種に対する見解は、下側はG点がアース（接地＝地球とつながってる）されているので電位は０です。よってコンデンサの電位差Vc＝Vm-０＝Vm※抵抗の無視できる導体で直接つながってる箇所は同電位である、っていうのは覚えておくと良いですよ。意外と教科書等には書かれてないけど・・・【補足回答】アース（地球）から電荷が移動し、上側の極板に対応するだけの電荷が下側にもたまっている。
