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Physics Senior High

コンデンサー 131(2) 十分に時間が経ってコンデンサーに電荷がたまると、2CとCにできる電圧がそれぞれ1/3V、2/3Vだから、接地されてるeからたどってCのコンデンサーがつくる電位2/3Vあがったところにdがあるからdの電位は2/3Vとしたのですがそれでも大丈夫でし... Read More

の位置を変えたとき, その都度十分に時間が経過しているものとする。 問2 スイッチSをa側に入れてから十分に時間が経過した後に, 電気容量Cのコ $5 抵抗とコンデンサーの回路 167 **130 18分-12点) つのコンデンサーの合成容量はいくらか、 図1のように, 起電力Eの電池, 電気容量Cと 2c の二つのコンデンサー, 抵抗Rの抵抗器, スイッチ Sからなる回路を考える。 電池の内部抵抗は無視でき るものとし, 初めはどちらのコンデンサーにも電荷が 書えられていないものとする。 時刻においてスイッチSをa側に入れたと ころ,抵抗に流れる電流Iは図2のように変化した。 このときの電流の最大値はいくらか。 2E R a S 0 ④ C 0 3c b E -v -v 線で 2C の 問1 図1 d3 Nの抵抗値rを0からRまで変化させた。このとき,二っのコンデンサー E R E 3 2R の U 0 U 2 2R CE R CE 0 R 2CE t。 図2 CV? CV° ンデンサーに蓄えられる静電エネルギーはいくらか。 0 0 ② CE' CV? 2 CV? 2 E 2C 次 2C 問3 次にスイッチSをb側に切り替え,十分に時間が経過した。 電気容量2Cのコ ンデンサーに蓄えられる電荷Qはいくらか。 0CE 0 0 号CE @ 号CE 0 CE 0 R 0 R U 3 U @ 6 CE 131 18分-12点】 //37 CV? CV? 図のように,電気容量が2Cと Cのコ ンデンサー, 起電力 Vの電池, 可変抵抗 器,およびスイッチ Si, S:からなる回路 がある。点aと点bの間にある可変抵抗 Vー CV? 2 CV? 2 S, a r =2C 0 R 0 R R-r 器を使って, 接点cと点bの間の抵抗値 ァを0からRまで変えることができる。 最初,スイッチS, 及びS2は開いており, 二つのコンデンサーには電荷はないもの とする。ただし, 二つのコンデンサーを つないだ点をdとし, 点eの電位は0と U U :C CV? CV e CV? 2 CV? 2 する。 0 R 0 R : 一 - 一

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Physics Senior High

(4)についてです。 (4)でスイッチを開いた瞬間はコイルの電磁誘導によって電流が流れ続けるというのはわかるのですが、コンデンサーに蓄えられていた電荷はどうなるのですか。 (5)の解説にはコンデンサーの下側がプラスになっているのですが、スイッチが閉じている際に溜まった電荷で... Read More

138.〈電気振動と電磁波の発生〉 図のように,起電力 E[V](E>0) の電池, 抵抗 値R[Q]の抵抗,電気容量 C[F] のコンデンサー, インダクタンスL[H] のコイルからなる回路が ある。コンデンサーには,電圧計が図に示した極 性でつながれている。また, 2つの電流計が接続 されており,それぞれの電流値I[A] と Ia[A] は、 図の矢印の向きを正とする。初め,スイッチSは 開いており,コンデンサーは帯電していない。ま たムとIaはともに0であった。電圧計を流れ る電流は無視できる。また,配線に用いた導線の抵抗, コイルの直流抵抗,および電池と電 流計の内部抵抗は無視できる。次の問いに答えよ。ただし, (10)以外では電磁波の発生は無視 I E R する。 まず最初に,スイッチSを閉じた。 (1) その瞬間のIと Izの値を, L, C, R, Eのうちの必要なものを用いて, それぞれ表せ。 スイッチSを閉じてからしばらくすると, ILとIaは一定値になった。 (2) この状態における Lと Izの値を,L, C, R, Eのうちの必要なものを用いて, それぞれ 表せ。 (3) この状態において, コイルに蓄えられているエネルギーと, コンデンサーに蓄えられてい るエネルギーを, L, C, R, E のうちの必要なものを用いて, それぞれ表せ。 次に,スイッチSを開いたところ, 回路に電気振動が生じた。 (4) スイッチSを開いた瞬間のI,と I,の値を, L, C, R, Eのうちの必要なものを用いて、 それぞれ表せ。 (5) 電気振動の周期T[s] を求めよ。 6) スイッチSを開いた瞬間の時刻を0として, 電流値I」を時刻t[s] の関数として求めよ。 ただし、電流の最大値をI。[A] とし, 答えはI。とTを含んだ式で表せ。また、 Iムとtの関 係をグラフにかけ。なお, 縦軸には電流の最大値I。を示せ。 リコイルに蓄えられているエネルギー U「J] を時刻 tの関数として求めよ。答えは Ioと Tを含んだ式で表せ。 お,縦軸にはエネルギーの最大値ひU。【J] を示せ。

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