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Physics Senior High

(2)考えるとき、コンデンサーC1の左側に接続してるE2が正極で高電位だから+Q1、C1の右側を-Q1って置いたんですけど、これってダメなんですか?それで問題解くと(2)のキルヒホッフの式符号が違くなります

問題 93 電気量保存の法則 ② 次の文中の空欄にあてはまる式を記せ。 図のように、電圧V(V)の電池E と E2, 電 気容量 C(F)のコンデンサー C1 と C2, および スイッチSとS2を接続する。 はじめ, スイ ッチは開いた状態であり, コンデンサーは電 荷を蓄えていないものとして, 次の操作 I か らⅢを順に行う。 b1 .b2 lai E₁= -E2 物理 操作 Ⅰ スイッチS を a1, スイッチS2を2に順に接続した。 コンデンサー Cの右側の極板に蓄えられる電荷は,Q= (I) (C〕である。 操作 IスイッチSをbı,スイッチS2をbに順に接続した。このとき、コ ンデンサーC」の右側の極板および,C2 の左側の極板に蓄えられている電 荷をそれぞれQ,Q2 とすると,Q=Q1+Q2 である。一方,キルヒホッ フの第二法則より,VをQ1 Q2,Cで表すと,V=_(2)(V)である。Q Q2 を C,Vを用いて表すと,Q1 = (3) 〔C), Q2 =(4) 〔C〕である。 操作Ⅲ スイッチS1 を a1, スイッチ S2をa2 に順に接続したあと,スイッチ Si をbi, スイッチS2をb2 に順に接続した。 コンデンサー C の右側の極板 に蓄えられている電荷をC, Vを用いて表すと, (5) 〔C)であり, コン デンサーC2の左側の極板に蓄えられている電荷をC, V を用いて表す (6) 〔C〕である。 (1) このとき, 右側の極板には正の電荷 (解説) が蓄えられている。 コンデンサーC1 にかかる電圧はV[V] なので,蓄えられる電荷Q[C] E は,Q=CV[C] V 注時間について指示がない場合は,十分に時間が経過 したときを答える。 <愛媛大〉 Q i+Q (2) スイッチを切り替える前, C, の右側の極板およびC2の左側の極板に蓄え られている電荷は,それぞれQ=CV [C], 0 [C] である。 スイッチを切り替 えると,電荷が移動し, それぞれQ[C], Q2[C] となる。 Q1 Q2 を正と仮 定して、向かい合うCの左側の極板とC2の右側の極板に蓄えられている電 190

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Science Junior High

解説わかりやすく教えてください😭解説見てもわかりません

6 器b [実験 〕 ① 図1のように,電源装置,電 流計,電圧計,端子 a, b, スイッ チ, 電熱線P, 導線を用いて回 路をつくった。 スイッチを入れ, 電圧計が (2 0.5V を示すように電源装置を調 整した。 このときの電流計が示 す値を記録し, スイッチを切っ [V] 電熱線に流れる電流と電熱線の発熱について調べるため,次の〔実験〕 を行った。 図3 図 1 図2 電源装置 電源装置 +99- 電源装置 +09- スイッチ スイッチ X スイッチ 端子 b 端子 a 50 電熱線 P 50 ・電熱線 P 電熱線 P 電熱線 Q 15 電熱線R 770 た。 ③ 電源装置を調整して電圧計が示す値を1.0V, 1.5V, 2.0V に変え,それぞれの場合について, ②と同じことを行った。 ④次に、図2のように, 電熱線Pと電熱線Qを並列に接続して回路をつくり,②と③と同じ ことを行った。 (5 さらに、図3のように, 電熱線Pと電熱線Rを並列に接続して回路をつくり,②と③と同 じことを行った。 電熱線a 図1から3までのX,Yは電流計, 電圧計のいずれかである。 また,図 4 は, 〔実験〕で得られた結果をもと に,横軸に電圧計が示す値を,縦軸 に電流計が示す値をとり、 その関係 をグラフに表したものである。 図4 図5 図3の 電源装置 1.2 とき +O O- 電 1.0 計 0.8 が スイッチ 示 0.6 す 値 0.4 電熱線 [A] 図2の とき 図1の とき 47 図5のように,電熱線 Q と電熱線 Rを並列にして回路をつくり,〔実 験] の②と③と同じことを行った。 このとき,電圧計が示す値と電流計 0.2 電熱Q 0 0.5 1.0 1.5 2.0 電圧計が示す値[V] 電熱線R とは が示す値の関係はどのようになるか。 横軸に電圧計が示す値を, 縦軸に電流計が示す値をとり、 その関係を表すグラフを図6 にかきなさい。 図6 1.2 〈 愛知県 > チャレンジそれぞれの回路の電圧計が示す値を同じ にして考えよう。 P=105 47.22 69 = 50 15 15 = 1522 10.4 電流計が示す値 1.0 0.8 0.6 0 151253 22 [A] 0.2 計+=1515 15 15 0 0.5 1.0 1.5 2.0 電圧計が示す値 [V]

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Physics Senior High

(1)の問題はどうしてQ1を求める時にC12を使って計算できるのですか? Q1を求めるのであれば、C1×V(30V)式になるのではないですか? そもそもコンデンサーの回路の概念的なところが間違っているかもしれないのでそこから教えて欲しいです

問題 92 電気量保存の法則 1 起電力が30Vの電池, 電気容量がそれぞれ1.0μF, 2.0μF, 3.0μFのコンデンサー C1, C2 C3 およびス イッチS1, S2からなる図のような回路がある。 は じめ, S と S2は開いており,どのコンデンサーに も電荷は蓄えられていない。 有効数字2桁で答えよ。 S₁ 30V 物理 S (1) まず, S を閉じ, 十分に時間がたった。 C1 に蓄えられる電荷は何uCか。 (2)続いて,Sを開いてからS2を閉じ、十分に時間がたった。C2に蓄えら れる電荷は何μCか。 <千葉工業大 〉 2/29 牛 がなぜしゅを用いてQを出せるイッチS2は開いたままなので,コ ンデンサーC3には電荷が蓄えられない。 ab + C1 ここでは,電池とコンデンサー C1, C2が直列に接続さ れている回路を考えよう (右図)。 コンデンサー C と C2 の合成容量を C12 〔μF] とすると, 1 1 + C12 1.0 2.0 1 30V 2.0 よって, C12= (μF) 3.0 Cに蓄えられる電荷をQ1 [C] とすると, C1 と C2を合成したコンデンサー に蓄えられる電荷と等しいので, Q1 = 2.0 x 30 = 20[μC] 3.0 ちなみに,C2に蓄えられる電荷も20μCである。 ここで,あらためて次のことを確認しておこう。 Point コンデンサーの向かい合う2枚の極板には、必ず同じ大きさで逆符 号の電荷が蓄えられる。 188 ・電位の高い方の極板 電位の低い方の極板 正の電荷 負の電荷

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