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Physics Senior High

問109のコンデンサーの問題です。 S1を端子2に切り替えたときC1の電圧が2/3Cのままである理由を教えてください。

109 ・回路とつなぎかえ> 電気量保存の法則と、電位差の関係式を用いる。 (イ)S, を端子2に入れる C2の電圧はEと等しい 「極板の間隔を2倍」 電気容量は倍 Aのほうへ電荷をもどそうとするが、 ダイオードに止められる ア) 回路は実質的に右図の実線部分となり, C1 と C2 は直列である。 C と C2 の電圧をそれぞれ V1, V2 とすると AB間の電圧について Vi+V2=E 電気量について Q=CV=2CV2 上記2式より V₁=E 別解 初期電荷が0だからCとC2の電圧の比は電気容量の逆数の比になる。 C+2CE=2/3E C の電圧 V は Vi=C+2C 2C (イ) S端子2に入れると, C2の極板間の電圧はEになるから,AB間の電位 差は Vi+E= 5 =1/32E+E=1E (ウ)BよりAのほうが電位が高いからDには順方向に電流が流れ,Dの電圧が 0になるまで電荷が移動する。 S2 を閉じた後の各コンデンサーの電位差を図のように V1, V2, Vと すると V1 + V2=V/3 ※A← ...... ① また、各コンデンサーに蓄えられている電気量はそれぞれ Q=CV1 Q2=2CV2 Q3 = 2CV3 点A側の電荷の保存より +Q+Q=+/CE+0 ゆえに Vi+2Vs = 212/2E 点P側の電荷の保存より -Q+Q2=1/3CE+2CE ゆえに Vi+2V2=1/32E -E q=Q₁==ce, 2 V-22-1/21. v= Q = 5 E₁ -3 ③ 5 ①, ②, ③ 式より V1, V2 を消去して V3 を求めると Vs= よって, 求める Q3 は 12 Q3=C₁V₁=2C ×52E=CE 12 別解 S2 を閉じた後の図で,点A, Pの電位をx, y と仮定する。点P側の 極板の電荷の保存より Cx(y-x)+2C×(y-0)=-12/3CE+2CE 点A側の極板の電荷の保存より C×(x-y)+2C×(x-0)=+/3/3CE+0 -E, =1/72E.y=1/2E -E 上記2式より x= 5 よって,C の電気量 Q, はQ=2C×(x-1)=2C×(1/E-0)=1/CE (エ) 極板の間隔を広げると電気容量が小さくなる※B。 「Q=CV」より,Q3が 一定ならば,C3 が小さくなると V3 は増加することとなる。 電荷はダイオードDを逆方向に流れることができないから, C3 の電荷が(ウ) のまま保たれる。 V1 Cx=2C×12=cQ==.22CE 2 11 2 _1.Q2 5 1 = U = 1 x V² - 1 · 2 0 - 1 0 ( 2 ) ² - 1 IC (CE) - CE = -CE2 25 144 2 2C 2 2C V20 E S1 |C1 P• ・C C 2 2C A A C₁ C₂ C1 B V3 C 2C より V1+V2=V3 S2 を閉じる前 A V₁ ※ A Vi+ V2=V V3 = V HE 2C B +2/3CE CE C3 P +2CE C21 2C-2CE B S2 を閉じた後 Ax 0 電位差 0 2C S₂ 文 C31 2C0 電位差 0 2C 気容量がいずれもC〔F〕のコンデンサー C1, C2, 抵抗値 108. 〈スイッチの切りかえによる電荷の移動> 図のように、電圧 Vo [V], 2V 〔V〕 の電池 E1, E2, 電 [R[Ω] の抵抗 R, スイッチ S1, S2 が接続されている。 最 初, スイッチ S1, S2 は開いていて,C1, C2 には電荷は蓄 えられていないものとする。また, 電池の内部抵抗は無 1+ 視できるものとする。 次の問いに答えよ。 Vo (V) E2 2V (V) (1) S, を閉じてから十分に時間が経過した。 この間に電池E」 がした仕事を求めよ。 (2) 次に, S, を開きS2を閉じた。 十分に時間が経過した後のC2 の両端の電位差を求めよ。 また, この間に電池 E2 がした仕事を求めよ。 (3) 続いて, S2 を開き, S1 を閉じた。 十分に時間が経過した後, Si を開き S2を閉じた。さら に十分に時間が経過した後の, C2 の両端の電位差を求めよ。 (4) この後,(3)の操作をくり返すと, C2 の両端の電位差はある有限な値に近づく。その値を 求めよ。 S ◆BC=es より電気容 量は極板間隔dに反比例する。 S₁ 180 114 コンデンサー 89 B R R [Ω] C₁ C [F] 109. 〈ダイオードを含むコンデンサー回路とつなぎかえ> 次のア~ウに当てはまる式を記せ。 また,エは指示通りに解答せよ。 A S2 C2 C [F] tr 図に示した回路において, C1, C2 は電気容量がそれぞれC, 2Cの平行平板コンデンサー, C3 は極板間隔を変えることが できる平行平板の空気コンデンサーで,あらかじめ電気容量 が2Cになるように極板間隔を調節してある。Eは起電力E の電池, S, S2はスイッチ, Dはダイオードである。 初め, C1, C2, C3 の電荷は0で, S1, S2 は開かれている。Dは順方 向のみに電流を通し, そのときの抵抗値を0とする。 まず, S1 を端子1に入れて C1, C2 を充電した。このとき、 C の極板間の電圧はアである。 次に, S1 を端子2に入れて, 十分時間が経 S を開いた。このとき, AB間の電位差はイになっている。この状態で、 と C3 にはウの電気量が蓄えられる。 次に, S2 を閉じたまま, Cg の極板 に広げた。 この操作の後, Ca における極板間の電圧 V, 蓄えられている電気 の電気容量 Cx と,極板を広げるのに必要とした仕事Uを, C, Eなどを用い れを区別してエに示せ。 S₁ E 12 =C2 B 110. 〈4枚の導体板によるコンデンサー回路) 次のア~スソーチの中に入れるべき数や式を求めよ。 る文章を解答群から選べ。 ただし,数式はC, V, dのうち必要なも

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Science Junior High

この写真の3つの図それぞれに何が起こって陰極線(?)が見られるのか教えて欲しいです! いまいち電子や放電について理解できてないので解説お願いします!🙇🏻‍♀️

2 クルックス管は内部の気圧を非常 図1 陰極線 に低くしてある放電管である。 3種類のクルッ クス管の電極a, bをそれぞれ誘導コイルの一 極,+極につないだ。 〈 山梨改〉 [1]図1の管のab間に大きな電圧を加えると, 蛍光板に直線状の明るい線が見えた。 [2] 図2の管のab間に大きな電圧を加えると, 電極につけた十字形の金属板の後方のガラスに 金属板の影ができた。 次に,電極aを+極側に, bを一極側につなぎ変えて電圧を加えると, 金 属板の影は見られなかった。 [3] 図3の管のab間に大きな電圧を加えると, ヘ 蛍光板に直線状の明るい線が見えた。 次に, 電 極c, dのcを+極側, dを一極側として別の 電源から電圧を加えると, 明るい線が電極c側に曲がった。 誘導 コイル a 図3 直流 電流へ 一極 v 十字形の金属板、 図2 a a 誘導極 コイル 40 CO 蛍光板 誘導 コイル 一極 +極 ー極 +極 影 b +極 蛍光板 +極 (1) 気圧を低くした空間で起こる放電を何といいますか。 (2) 次の文の(①), (②)に当てはまる記号を書きなさい。 [1] と [2] から,クルックス管の(①) 極から(②) 極へ向かって、何か がまっすぐ進んでいることがわかる。 これを陰極線という。 (3) 記述 [3] の結果からわかることを書きなさい。 (4) 陰極線をつくる粒子を何といいますか。 2 (1 |(2

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Science Junior High

水溶液とイオンの問題です 答えがのっていなかったので教えて貰えたら嬉しいです💦 301. 水に溶かすと、電流が流れるようになる物質を何というか。 302. 水に溶かしても電流が流れるようにならない物質を何というか。 303. 原子が電気を帯びたものを何というか。 304. ... Read More

301. 水に溶かすと、電流が流れるようになる物質を何というか。 302. 水に溶かしても電流が流れるようにならない物質を何というか。 303. 原子が電気を帯びたものを何というか。 304. + の電気を帯びたイオンを何イオンというか。 305. の電気を帯びたイオンを何イオンというか。 306. 塩化銅水溶液の青色は、何イオンの色か。 307. 原子の中心の陽子と中性子からできているものを何というか。 308. 原子の外側を回るマイナスの電気を帯びた粒子を何というか。 309. CI の名称は何か。 310. OH の名称は何か。 3- 311. 電解質が水にとけてイオンに分かれることを何というか。 312. 銅と亜鉛はどちらがイオンになりやすいか。 313. 化学変化によって電流を取り出す装置を何というか。 314. 使うと電圧が低下してもとにもどらない電池を何というか。 315. 充電することができる電池を蓄電池または、何というか。 STAR 316. 水の電気分解とは逆の化学変化を利用した電池を何というか。

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Chemistry Senior High

!!!至急お願いします!!! マーカーのところの化学反応式の作り方が分かりません。 解説をお願いします。

160 第I章 物質の変化と平衡 17/22 a 発展例題22 鉛蓄電池 考え方 鉛蓄電池の構造 (-) Pb H2SO4aqPbO2 (+) 放電によって, 鉛1mol あた り電子2molが放出される。 充電は, 外部電源の正極と電 池の正極, 外部電源の負極と 電池の負極をそれぞれ接続し て行う。 次の文中の )に適当な語句, 数値を入れ、下の問いに答えよ。 鉛蓄電池は,希硫酸中に(ア)と鉛を極板として浸したものである。 放電時に鉛 1molが完全に変化すると,(イ)Cの電気量を取り出せ,液中の硫酸が(ウg 減少する。また、鉛蓄電池を充電するときは, 鉛を外部電源の(エ) 極に接続する。 充電すると,両極板の質量は (オ)する。 (問) 充電時におこる変化をまとめて化学反応式で表せ。 問題286 → HOM 解答 放電 Pb+2H2SO4+PbO 鉛蓄電池の 2PbSO4+2H2O 放電, 充電 充電 RAJN 1mol の Pb の変化でe が2mol 移動するので, 電気量は (9.65 × 104×2) C になる。 このとき, 硫酸 (モル質量 98g/mol は 2mol (98×2g) 減少する。 充電時には,両極板上に生じて いる PbSO4 が Pb および PbO2 にもどり, 質量が減少する。 (ア) 酸化鉛(IV) (イ) 1.93×105 (ウ) 196 (エ) 負 (オ)減少 100 €85 (問) 2PbSO4+2H2O Pb+2H2SO4 + PbO2

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Physics Senior High

D側のq1が負、q2が正、q3が負になる意味がわからないです。 何故ですか?

発展例題42 コンデンサーを含む複雑な回路 物理 図の回路において,Eは内部抵抗が無視できる起電力 9.0 Vの電池, R1, R2 はそれぞれ 2.0kΩ, 3.0kΩの抵抗, C1, C2, C3 はそれぞれ 1.0μF 2.0μF, 3.0μF のコンデンサーで ある。はじめ,各コンデンサーに電荷はなかったものとする。 (1) 十分に時間が経過したとき, R, を流れる電流は何mAか。 (2) 各コンデンサーのD側の極板の電荷は何μC か。 指針 (1) コンデンサーが充電を完了し ており、抵抗には定常電流が流れる。 (2) 電気量保存の法則から、各コンデンサーに おけるD側の極板の電荷の和は0である。 解説 (1) R1, R2 を流れる定常電流をI とすると, I= (Iの計算では, V/kΩ=mA となる) (2) 図のように,各コンデンサーの極板の電荷 を Q1, Q2, Q3 〔UC〕 とする。 はじめ各コンデンサ の電荷は0なので、 電気量保存の法則から. -g+Q2-93=0 ...① R, の両端の電圧は, C.. C の電圧の代数和に 等しく, R2 の両端の電圧は, C3,C2 の電圧の 代数和に等しい。 したがって, 9.0 2.0+3.0 =1.8mA 2.0kΩ 1.8mA A 3.0μF +qi 1.0 μF 9₁ 2.0×1.8= 3.0×1.8= R₁ C1 +93 D 91 93 1.0 3.0 19. 電流 245 93 93 92 + 3.0 2.0 発展問題 500 C D 3.0k R2 C2 92 +q22.0μF B B 式 ②,③は, μC μF となる。 =V 式 ①,②, ③ から, α=4.8μC, g2=8.4μC, g3 = 3.6μC C: -4.8μC, C28.4μC, C-3.6μC

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