GnitGnit
コンテスト過去問ユーザーブログ

© 2026 Gnit. All rights reserved.

利用規約プライバシーポリシー第三者ソフトウェア問題を投稿するお問い合わせ公式X
コンテスト/Gnit Standard Open 011 (GSO011)/第8問 非並行コンデンサの静電容量
第8問

非並行コンデンサの静電容量

終了
500 ptsLv.8 中級電磁気
2026/09/06 21:00〜2026/09/06 22:30
作成者:TAC0SM0

問題文

一辺の長さが lll の正方形の上側極板と、十分に大きい水平な下側極板からなるコンデンサがある。初め、2枚の極板は平行であり、極板間距離は ddd である。

上側極板の一辺を水平な回転軸として固定し、その辺における上下の極板間距離を ddd に保ったまま、上側極板を角度 θ\thetaθ だけ上向きに回転させる。

下側極板上で回転軸に垂直な向きに座標 XXX を取り、回転軸の真下を X=0X=0X=0 とする。

傾けた後の上側極板の下側極板への正射影領域を、回転軸に平行な十分に細い帯に分割する。下側極板上で幅 dX\mathrm{d}XdX の帯について、有効面積を l dXl\,\mathrm{d}XldX、極板間距離をその位置での鉛直距離とする平行平板コンデンサとして近似する。

各微小コンデンサは並列に接続されているものとして扱い、微小部分どうしの相互作用および端効果は無視する。

極板間の空間は一様な誘電率 ε\varepsilonε をもつものとする。

制約

  • l=7.0 ml=7.0\,\mathrm{m}l=7.0m
  • d=1.0 md=1.0\,\mathrm{m}d=1.0m
  • θ=30∘\theta=30^\circθ=30∘
  • ε=3.90×10−11 F/m\varepsilon=3.90\times10^{-11}\,\mathrm{F/m}ε=3.90×10−11F/m

入力形式

傾けた後の静電容量 CCC を求める。

その結果を

C=abcln⁡d1e×10−10 FC= \frac{a\sqrt{b}}{c} \ln\frac{d_1}{e} \times10^{-10}\,\mathrm{F}C=cab​​lned1​​×10−10F

と表す。

ただし、a,b,c,d1,ea,b,c,d_1,ea,b,c,d1​,e は自然数であり、bbb は 111 より大きい平方因子をもたず、aaa と ccc、および d1d_1d1​ と eee はそれぞれ互いに素である。

a+b+c+d1+ea+b+c+d_1+ea+b+c+d1​+e を入力せよ。

解答を提出

解答するにはログインが必要です

ログイン

電卓

0
スコアボードを見る
12345678910
解説ブログを読む