この問題の⑹で答えはウでした。Aからの電気力線とBからの電気力線で2倍になる気がするんですがなぜそうならないのですか？

★15 静電気 図のような球形コンデンサーの電 気容量を、次の定理を利用して求め てみよう。 このコンデンサーは, 半径 a [m]の導体球 Aとそれを取り巻く 導体でできた内半径b [m]の同心球 殻Bでできていて. Aは+Q [C] に,Bは-Q〔C〕 に帯電している。 クーロンの比例定数をk [N・m²/C2] とし、電位の基準は無限遠点とする。 [定理]+Q〔C〕の電荷からは4wkQ 〔本〕 の電気力線が出て, -Q [C] の電荷には同数の電気力線が入る。 +Q [C] の電荷は球Aの表面に分布し, Q [C] の電荷は球殻Bの (1) {ア. 内側の表面 内部 ウ. 外側の表面} に分布する。 以下, A B + Q -Q JU SONJABI >> 電気力線の様子を考えながら考察をすすめていく。 球の中心0からの 距離を r〔m〕とすると,r> b の領域では電場の強さは (2) [N/C〕 となり, したがって、Bの電位は(3) 〔V〕 となる。 A 上の電荷+Q [C]による電位は,もし球殻Bがなければ,Aのまわりの電場の様子 から考えて r=b の位置では (4) [V] であり,r=α の位置では (5) 〔V〕である。球殻Bがある場合, AB間の電場は電気力線の様 子から考えて(6){ア.Bがない場合の2倍イ.Bがない場合の11倍 ウ.Bがあってもなくても同じ}であるから,Bがある場合のr=a の位置での電位は (7) 〔V〕 となる。この値は球Aの内部に入り中 心0に近づくにつれて(8){ア.より大きくなるイ.より小さくなる ウ.変わらない}。結局, AB間の電位差と電気量Qの関係から、この コンデンサーの電気容量は (9) 〔F〕 と表せることがわかる

7と8は何が違うのですか？ 7ではvab=vb-vaを使っていて 8ではvabベクトル=vbベクトル-vaベクトルを使っているのですがなぜ7と8では解き方がちがうのですか？

7 相対速度■東西方向に直線の鉄道と道路 が並行している。 西向きに速さ30m/sの列車 A, 東向きに速さ15m/sの自動車 B, 速度のわから ない自動車Cが同時に走っている。 30m/s 15m/s B6 西 ◆8 相対速度■列車Aが東向きに速さ20m/sで進 み,自動車Bが南向きに速さ20m/sで進んでいる。 (1) Aに対するBの相対速度の大きさと向きを求めよ。 (2) 自動車Cが北向きに進んでいる。 Aに対するCの 相対速度の大きさは25m/sであった。 Cの速さ vc [m/s] を求めよ。 例題 3 北 西東 南 A A (1) Aから見たBの速度はどの向きに何m/sか。 (2) B から見たAの速度はどの向きに何m/sか｡ (3)Cから見たAの速度が西向きに 10m/sであった。 Cの速度はどの向きに何m/s か。 例題 3 ◇ 20m/s > C 東 B 20m/s

解答解説のように解くのは嫌なので、このように解きました。 水平方向は同じ速さなので影響はないと考え、鉛直方向だけで考えました。しかし答えが途中で合わないことに気づきました、 比で考えて解く方法があるみたいなのですが、なるべくこのように式を出して解きたいです。

図のように, ボールが, 速さ2.0m/sで 189. 斜めの衝突 床とのなす角が60° で衝突し, 床と30°の角をなしてはね かえった。 ボールと床との間の反発係数はいくらか。 ただ し, 床に平行な方向の速さは, 衝突によって変化しないも のとする。 30° 2.0m/s 60°

図bの場合の考え方が理解できません。 まず2つのコンデンサーが Q=cvより、Q1=200[μc],Q2=400[μc]となることは分かります。 次にaの場合は並列で電圧が同じなので、 Qa=(c1+c2)v’、ここでQaはQ1+Q2だから600[μc] したがって、60... Read More

18 20Vで充電された10μFのコンデン サー C1 と, 10Vで充電された 40μF のコ ンデンサー C2 をつなぎ, スイッチを入れ ると何Vになるか。 図a, bの場合につ いて答えよ。 トク C1 C2 図 a C1 |+ 幸 図b Q=CVの単位は[C]=[F]×[V] が基本だが, [μC]=[μF]×[V] マイクロ でもよい。 10-6 を表す μが両辺にかかっているからだ。

⑵ですが、帯電した電気量の和は一定に保たれるのはわかるのですが、なぜ割る2をしてるのですか？

435. 電荷の保存と静電気力 同じ大きさで同じ材質の小さな導体球A,Bが, それぞ れ+2.0×10-C, -4.0×10-C に帯電しており, 0.50m だけはなして固定されている。 A,Bを接触させ, しばらくしたのち, 再び 0.50m はなして固定した。 クーロンの法則 の比例定数を9.0×10°N・m²/C2 として,次の各問に答えよ。 105 (1) A, B を接触させる前に, 導体球間にはたらいている静電気力を求めよ。 (2) 接触させた後, 導体球間にはたらいている静電気力を求めよ。 例題55

良問の風で.コンデンサーの解説に、直列ははじめ帯電していないこと、と書いている割に、100の（4）で、帯電してるコンデンサー相手に、誘導体の挿入を直列と見て解いてます。なぜこれを直列と見ていいのですか？

2 コンデンサー コンデンサー Q=CV V=Ed C = CS=5,6,8 ES EES d f:誘電率 電気量 +Q 電気容量 C E : 真空の誘電率) の誘電率) -Q + =e/so : 比誘電率 静電エネルギー 1/2CV:=1212ev-20 Q² 高電位 + | + + d場E 電位差V 低電位 at 合成容量 並列･･･ 電圧が共通…. 直列... 電気量が共通 W ※ 直列は,はじめ帯電していないこと C=C + C2 + ・・・ 1_1 c = c + 1 ₂ + ... CCC 2 面積S ・試験) E 100 共に面積 S [m²] の2枚の金属板を距離d [m] だけ離して平行板コンデンサーをつくった。 この コンデンサーに起電力 V〔V〕 の電池とスイッチS をつなぎ, Sを閉じて十分に時間がたった (以下, これをはじめの状態とする)。 真空の誘電率をco [F/m〕 とする。 (1) コンデンサーの電気量Qo, 極板間の電場 (電界) の強さE,静電エ ネルギーUはそれぞれいくらか。 (2) スイッチ S を閉じたまま, コンデンサーの極板間隔を2dに広げ た。コンデンサーの電気量と電場はそれぞれ何倍になるか。 (3) はじめの状態に戻し、スイッチSを開き, 極板間隔を2dに広げ NEALS SOL 金属板 O Vo 電池

積分計算の過程を教えてください。 これは数Ⅲの範囲ですか？

すると,電界に逆らって加える外力の大きさEもx2 に反比例して変 化させなくてはならない。よって,この外力Eのする仕事は,単純に (力) × (距離) では求められない。 どうしたらいいだろうか? 力学で,場所によって変化する力のする仕事を計算するときのお決 まりのやり方は何だっけ? えーと, (カF) - (距離x) グラフをかいて、その下の面積 で求めます。 そうだったね。 そこで,今回は, 図12のように縦軸に (外力の大きさE)=(電界の大きさ=ko),横軸に(距離x)のグラ フをかいて,その下のx=rからx=∞までの面積で,(求める仕事W)= (電位V) を求めるしかないね。 電位 V= r kQ dx XC2 = kQ -[-491,0⁰ _ _ kQ _ (_kQ) =k? 外力E=k- Q x² x=yからx=∞まで の下の面積が 求める仕事 距離 x 0 図12 (F) (距離) グラフ

（4）で、スイッチを開くとコンデンサーの放電が始まり、最終的にコンデンサーの静電エネルギーが全てジュール熱に置き換わると思っていたのですが、静電エネルギーの差で考えている理由がよくわかりません。

12/19 - 11/20 116 内部抵抗が無視できる直流電源 E, 電気抵抗R, R. コンデンサー C1, C2 およびスイッチ Si, S2 からなる回路が ある。 E の起電力は100V, Ri, R2 の抵 抗値はそれぞれ 20Ω, 30Ωであり, C, C2 の容量はそれぞれ 20μF, 30 μF であ る。 はじめS, S2 は共に開いていて, Cl, C2 には電荷は蓄えられていないものと する｡ (1) S, を閉じて十分長い時間が経過した後に, xx (ア) Eを流れる電流は何Aか。 S19 は, E R1 B R₂ C2- S2 Ci 308 HH (イ) C, に蓄えられる電荷は何μCか。 XS, を閉じたままS2 を閉じる。 S2 を閉じてから十分長い時間が経過 するまでに,S』 を通過する正電荷は何μCか。また,どちら向きに通 過するか｡ NE S 500TSUNS (3) S2を開き,つづいて S を開いてから十分長い時間が経過した後に A XX (ア) 点Aの電位は何Vか。 アース点の電位を0Vとする。 MC, および C2 に蓄えられている電荷はそれぞれ何μCか。 MP4 au YS, を開いた後、抵抗で生じたジュール熱は何Jか。 SI (名城大)

物理(数学)についての質問です なぜこのV1の式から①のようなグラフの概形だとわかるのですか。 教えてください

問2 スイッチを閉じたままコンデンサー C2 の電気容 量をゆっくりと変化させるとき, C1 の両端の電圧と C2 の両端の電圧の和はEである。 電気量保存則よ り、 グラフは -CoV₁+C(E-V₁)=0 V-E-(1-4)E :. •. V₁= C+Co Co C+Co JE

⑴について質問です 回路全体の消費電力の求め方が分かりません この回路は直流でありコンデンサーと抵抗は電力を消費しますよね？ だからワット＝I*V(他の2式も)を使って求めようとしたのですがどうしたらいいか分かりません 教えてください 私が計算したところ点Bの電位は1/... Read More

8 図1のように, 内部抵抗が無視できる起電力 4Vの電池, 抵抗値がR, 2R, R の抵抗, 電 側はアース (接地) されており,ここの電位を0とする。 はじめ,各スイッチは開いており、各 気容量がC, 2Cのコンデンサー, スイッチ S1,S2, S3 を用いて回路を作った。 電池の負極 コンデンサーに電荷は蓄えられていなかった。次の問いに答えよ。 (1) はじめ, スイッチ S2 を閉じたのち, スイッチ S を閉じた。 スイッチ S｣を閉じてから十 分に時間が経過したとき,回路全体での消費電力はいくらか。また,回路の点Bの電位はい くらか｡ W (2)次に、図2のように,スイッチ S2 を開いたのち,スイッチ S3 を閉じて十分に時間が経過 した。このとき,回路の点Aの電位はいくらか。 また, スイッチ S3 を閉じてから十分に時 間が経過するまでにスイッチ S を通った電気量の大きさはいくらか。 (3) 最後に,図3のように, スイッチ S を開いたのち, スイッチ S を開き, その後, スイッ チ S2をふたたび閉じて十分に時間が経過した。 このとき,回路の点Bの電位はいくらか。 また、スイッチ S2 をふたたび閉じてから十分な時間が経過するまでの間に,回路内の全抵 抗で生じるジュール熱の総和はいくらか。 4 V 4 V S1 S₁ R R R 2R 図 1 R 2R 図3 S2 S3 S2 S3 A ・B C 2C C B 2C - 21- 4 V S1 R R 2R 図2 S2 S3 A C B C2C 解