💡 ヒント：金属板の挿入

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

極板間隔 \(d\) のコンデンサーに厚さ \(t\) の金属板を挿入。金属内部は自由電子が並び替わって電場 \(E = 0\)。電場が存在するのは金属の外側だけで、実効距離は \(d - t\) に縮みます。位置はどこでも結果は同じ。

イメージ：電荷 \(Q\) はそのまま、極板間の「電場が通る隙間」だけが \(d - t\) に短くなる。

✏️ 求めるもの

金属板を挿入したコンデンサーの電気容量（および場合により電場や電圧の変化）。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 実効距離を確認：\(d - t\) を計算
  2. 容量の公式に代入：\(C' = \varepsilon_0 S/(d - t)\)
  3. 電池接続の条件を確認：\(V\) 一定なら \(Q\) も \(E\) も増加。\(Q\) 一定なら \(V\) と有効電場は別の考え方になる
注意

金属板の位置は容量に影響しない。厚さ \(t\) だけが重要。「金属板を極板に密着させた」「中央に置いた」「任意の位置にある」すべて同じ容量になる。