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高校物理 LC振動回路 Ⅱの(1)の答えが0A になるのですが、その理由がわかりません。 抵抗R2に電圧がないから流れないとあったのですが、導線で繋がっているので、 V=IR2  の電圧があるのでは、と考えてしまいます。 間違っている点を教えてください。

3 図1でEは起電力 E [V] の電池, R1, R2 はそれぞれR, [Ω], R2 [Ω] の抵抗, Lは自己 インダクタンスLのコイル,Cは電気容量 C [F] のコンデンサー, S1,S2, S3はスイッチ である。以下の設問に答えよ。 ただし, 電池およびコイル内の内部抵抗は無視できる。また, 電流は図1の矢印の方向を正, ab間の電圧はa側が高電位の時を正とする。 I 最初すべてのスイッチは開いており、またコンデンサーは帯電していない。 S を閉じ て十分に時間が経過するとコイルLに流れる電流が一定となった。 コイルLに流れる電流 および蓄えられるエネルギーはいくらか。 E S1 R1 L a b 図 1 (5) 二つのスイッチがいて およびCを用いて ab間の電圧 S 2 R2 0 S3 C AL Raforom TVLC 2T LC コイルの電流 TVLC 2T LC 図3 → +[s] 図2 t[s] (6) S.を閉じ、かつ ⅡⅠの状態でスイッチ S2 を閉じた。 (1) スイッチ S2 に流れる電流はいくらか。 (2) その後, スイッチ S」 を開いた。 その直後のスイッチ S2 に流れる電流, ab 間の電圧, および抵抗 R2 で消費される電力はいくらか。 (3) その後コイルLを流れる電流は減少する。 減少の速さは R2 の大小によってどう変わ るか。 理由とともに記せ III ⅡIでは,Iの状態でスイッチ S2 を閉じた場合の現象を考えた。ここでは,と異なり, I の状態でスイッチ S2 のかわりにスイッチ S3 を閉じた。 (1) その後、スイッチ S, を開くとコイルLに流れる電流は図2のように正弦波的に振動 した。 周期は2π√ LC [s] であった。 図3の座標を写し,その上に ab間の電圧の時間変 化の様子を描け。ただし, スイッチ S を開いてからの時間をt [s] とする。 (2) コイルLの電流が0 [A] となった瞬間に,スイッチ S3 を開いた。 コンデンサーCに 蓄えられる電荷はいくらか。

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なぜグラフの直線と横軸との交点が限界振動数になるのでしょうか?

リード C 基本例題 68 光電効果 図1は光電効果を調べる装置で, 光を金属面に当て 光 飛び出した光電子を電極Pで捕獲すると, 回路に電流が 流れる。 このときPの電位がKより Vo〔V〕 以上低くな ると,光電子はPに達する前に押しもどされ,電流が0 になる。 光の振動数 [Hz] と阻止電圧 Vo [V] の関係を 調べたら図2のようになった。 光の速さc=3.0×10° m/s, 電子の電気量-e=-1.6×10-19C とする。 (1) この光電管の限界波長 入。 (光電効果が起こる光のう ち最も長い波長) を求めよ。 (2) 金属Kの仕事関数 W は何Jか。 (3) プランク定数んは何J's か。 = 1.8 4.5×1014 W=1.8×(1.6×10-19 ) ≒ 2.9×10-1J h= 第22章 電子と光 187 -0.5 =-1.8 -1.0 e (3) グラフはvが4.5×10 Hz 増加する間に 1.8V 増えるの 1.5 で,傾きは h e 1.8 VoA [V] 1.5 指針 光電効果の式 「Ko=hv-W」, 光電管の阻止電圧の式 「Ko = evo」 より, だから。図2は傾き , Vo切片-1 h W eVo=hv-W, Vo=hy- W e e e 解答 (1) グラフの直線と横軸との交点が限界振動数vo [Hz] である。 [Vo[V] C 3.0×10° 「c=vodo」の関係より 入。 == Vo 4.5×1014 (2) グラフより Vo軸の切片は1.8V なので W 4.5 1.0 0.5 0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0 ≒ 6.7×107m 1.0 20.5 0 319,320 @THE 68 V 24 (x10¹4Hz) 4.5 図2 -10-14×(1.6×10-18)=6.4×10-34J-S の直線である。 傾き 14.5 7 ン [×10 Hz] W e 切片- -1.8 322

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もしこの問題で、図2の箱の中がオだった場合、どのような回路になるのでしょうか、、、? 中学校の時点でオだった場合の各抵抗などは求められますか?

問2図2は、抵抗の大きさが10Ωの数本の電熱 たん し 線を端子P~Sのうちのいずれかの端子と 端子の間に1本ずつつなぎ, 電熱線が見えな いように箱をかぶせた装置である。 Gさんは, 図2の箱の中に電熱線がどのようにつないで あるのかを調べるために, 電源装置,電圧計, 電流計を図3のようにつなぎ、図3のクリッ プaとbを図2の装置の端子P~Sにいろい ろつなぎかえ, 電源装置の電圧を 6.0Vにし て回路に電流を流し, そのつど電流計の値を 調べた。 表は,測定結果をまとめたものであ る。 ただし, 図3の計器Xと計器Yは,電流 計または電圧計のいずれかである。 図 P IS IS I R IP IS IS オ R 2 IS 表 P -箱 R 端子 R i (1) 図3で、電流計は計器Xと計器Yのどちらか。 XまたはYのどちらか1つを選び,記号で答えよ。また, ① 電流計ははかろうとする部分に対して何つなぎになっているか。 用語で答えよ。 Y 直列つなぎ (2) 図2の箱の中には,電熱線がどのようにつないであるか。 図4のア〜カから1つ選び, 記号で答えよ。 ア イ ウ Q + a をつないだ端子 P. bをつないだ端子 電圧計の値〔V〕 電流計の値〔A〕 3 電源装置 P QRS 6.06.0 6.06.0 0 0.6 0.3 イ 計器 X CON 201 計器Y RRQ ass 6.06.06.0 0 0.6 0. 1052

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どうしても理科1中和などが分かりません。教えてください。

図Ⅰ 実験Ⅰ. 右の図I のような装置を用意し、④をそれぞれ装置に入れて電流を流 すと,,,○には電流が流れ、両極から気体が発生した。 0, 日には電流が流 れず,気体も発生しなかった。 A, 8,0をそれぞれ装置に入れたときに陽極から発 生した気体を調べると,を入れたときに陽極から発生した気体は酸素であり, を入れたときを入れたときに陽極から発生した気体は,いずれも塩素であるこ とがわかった。 実験ⅡI. 右の図ⅡIのように、緑色の pH試験紙を、電流を流しやすくするために硝 酸カリウム水溶液でしめらせてガラス板の上に置き,両端をクリップでとめて電源 装置につないだ。 実験Ⅲ. Aをピーカーに 10.0cm3 とり, BTB溶液を1~2滴加えてガラス棒で よくかき混ぜながら、8を少しずつ加えていった。 を 2.0cm3加えるごとに, できた水溶液の色を調べた。下の表は, その結果をまとめたものである。 8を合 計 8.0cm3加えたときにできた水溶液のpHの値は,ちょうど7であった。 加えたの体積の合計[cm²] 2.0 4.0 6.0 18.0 10.0 できた水溶液の色 青色 青色 青色緑色黄色 操作の石灰石を加える 操作 スライドガラスに一滴とり 水を蒸発させる 操作 フェノールフタレイン溶液を1~2滴加える PH試験紙の上にと口を滴ずつつけると,をつけたところの pH試験紙の色は赤色に変化したが,○をつ けたところの色は緑色のまま変化しなかった。 次に、電源装置から電圧を加え, 時間の経過とともにPH試験紙がどのように変化するかを観察した。 電源装置 ①と②に操作をおこなったとき。 ことがわかり ガラス板 PH試験紙 ほうの水溶液の種類が ゴム栓 陰極 ほうの水溶液の種類が ©をつけたところ 電源装置 [問]実験で、④を入れたときに装置の陰極から発生した気体は何か。その名称を書け。 (2023 香川) 水素 [問2] , がそれぞれどの水溶液であるかを調べるためには, 実験Iに加えてどのような操作をおこなえば よいか。 次の操作 ~操作のうち最も適当なものを一つ選び、操作をおこなったときの変化とそのことから わかる水溶液の種類について,あとの文の下線を補って簡単に書け。 + であることがわかる。 電流計 ⑧ をつけた ところ である [3] 次の文は、実験ⅡIで電圧を加えたときのpH試験紙の変化について述べようとしたものである。 文中の 2つの【 ] 内にあてはまる言葉を、①から一つ,⑦②から一つ, それぞれ選んで、その記号を書け。 電圧を加えてしばらくすると, pH試験紙に をつけて赤色に変化したところが[陽極陰極に向かっ て移動した。このことから, PH試験紙の色を赤色に変化させるイオンは〔2+の電気の電気を帯びてい ると考えられる。 〔4〕 実験Ⅰと実験ⅡIの結果から、○の水溶液の種類との溶質が水溶液中で電離していることがわかる。 ○の溶質の電離を表す式を、化学式を用いて書け。 [5] 実験において,日を2.0cmずつ加えてできる水溶液中には何種類かのイオンが含まれている。 を 合計 6.0cm² 加えて水溶液の色が青色のままであるとき、この水溶液に含まれているイオンのうち、数が最も多 いイオンは何か。 その名称を書け。 水酸化物イオン

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133 解説お願いします🙇

110 18 交流回路 (3)図2で、電圧の最大値はAの波形が 40V, Bが40 mVであった。 ただし, 図2でBは縦方向に拡大し ている。 電気容量Cの値はどれだけか。 (4) 図1のaとbの間にコイルを接続し、電源の電圧 を調整し (2) と同様な測定を行った。このとき,図 3のような結果が得られた。 ただし, 図3でBは縦 方向に縮小している。 電圧の最大値はAの波形が4 V, Bが10Vであった。 自己インダクタンスLの値 はどれだけか。 (5) 図1のaとbの間にコンデンサーとコイルを直列 に接続した。このときの共振周波数はどれだけか。 (6) 図1のaとbの間に抵抗, コンデンサー, コイル を直列に接続した。 交流電源の周波数を共振周波数 に合わせ、電源の電圧の最大値を10V に調整した。 このときab間に接続した抵抗, コンデンサー, コ イルで消費される電力の時間平均値はそれぞれどれ だけか。 ILA EE 0 0 庄 33. <LC並列回路> 図1のように抵抗値Rの抵抗R, 自己インダクタンスLのコイルL 電気容量CのコンデンサーCと交流電源EおよびスイッチSからなる 回路がある。 コイル内の抵抗は無視できるものとする。 〔A〕 スイッチSをつないでいない場合, cd間に実効値 Veの交流電 圧を与えたところ, ac間の電圧とab間の電圧が等しくなった。 (1) 交流電源の交流電圧の最大値を求めよ。 (2) ac間の電圧の実効値を求めよ。 (3) 交流の周波数を求めよ。 [B] スイッチSをつないだ場合, cd間に周波数fの交流 電圧を与えたところ, bに対するaの電位の瞬時値 Vab は図2のように時間とともに変化した。 (1) コイルLを流れる電流の瞬時値の実効値 を求 めよ。 (2) コンデンサーCを 流れる電流の瞬時値 Icの実効値 Ice を求 7 0 0 Vabt Vo 0 - Vo Ich Icm 0 0.01 - Icm 図2 0.01 図3 (10 大阪教育大 C 図2 0.02 時刻 (s] L 0.02 時刻 [s] b ~ めよ。 (3) Veb の時間変化に um 対するおよびIc 図3 図4 の時間変化をそれぞれ図3および図4に示せ。 ただし, それぞれの電流の最大値を Im および Icm とし, 横軸の目盛りは図2と同じものとせよ。 4 位相差 の何倍か。 (5) 図1の自己インダクタンスLを別の値L'に変えたところ、 抵抗Rに電流が流れなくな った。 L'を求めよ。 〔09 愛媛大改) 134.交流電流とリアクタンス> 図1のような電圧と角周波数を設定できる交流電源を用意した。 AB間に は、 抵抗 コンデンサー, コイルなどを接続する。 交流電源の電圧を VtVasinwt, 抵抗の抵抗値をR, コンデンサーの電気容量を C, コイル の自己インダクタンスをLとして次の各問いに答えよ。 時刻を角周波数とし, 導線の抵抗やコイルの内部抵抗は 無視できるものとする。 作図は, (2)~(4) について角周波数とリアクタンスの図1 交流電源 定性的な関係がわかるように、1つの図(図3) の中に表せ。 なお, nを整数とすると, sin (nat) および cos (nwt) の1周期にわたる時間平均は0である。 (1) AB間に抵抗をつないだとき, 回路に流れた電流はI(t) =Lsinwt であった。 (a) を VoとRで表せ。 (1) (2) (3) (b) 電源のする仕事率 (電力) の, 1周期に わたる時間平均を求めよ。 (2) AB間にコンデンサトをつないだとき, 回路に流れた電流はI(t) = Isin (wt+p2) であった。 (a) を Vo, C, w, 2の値を求めよ。 (b) コンデンサーのリアクタンス X を求め, リアク 1) タンスと角周波数の関係を実線で図示せよ。 ア (c) 電源のする仕事率の, 1周期にわたる時間平均タ を求めよ。 また, その値の物理的意味を述べよ。 18 交流回路 (3) AB間にコイルをつないだとき, 回路に流れた電 流はI(t)=Issin (wt+ps) であった。 ス C 20 offmo 図2 AB間に接続する素子など ((1) ~ (5)) C (5) ofthe 角周波数 α 図3 (a) Is を Vo, L, w で表し, の値を求めよ。 (b) コイルのリアクタンス X を求め, リアクタンスと角周波数の関係を破線で図示せ よ。 発展(4) AB間にコンデンサーとコイルを直列につないだ。 (a) リアクタンスの大きさ|X|と角周波数の関係を太い実線で図示せよ。 (b) リアクタンスの大きさが最小値をとる角周波数 を求めよ。 発展 (5) AB間に抵抗とコンデンサーとコイルを並列につないだとき, 回路に流れた全電流は I(t)=Issin (wt+ds) となった。 Is と tan Φs をそれぞれ Vo, R, C, L, ω のうち必要なも のを使って表せ。 [08 東京医歯大 改) 111 TI

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至急です (3)の②を教えてください。お願いします。

_1 電熱線に電圧を加えたときの水温の変化を調べる実験を行いました。 (1)~(3)に答えなさい。 ただし、電熱線の抵抗の大きさは温度によって変化しないものとし、電熱線から発生した熱は 電源装置 すべて水の温度上昇に使われたものとします。 ('15 埼玉県) 次の1~6の順番で実験を行った。 13つの発泡ポリスチレンのカップに、それぞれ同じ質量の水を入れて しばらくおいた。 2抵抗の大きさが6Ωの電熱線と3Ωの電熱線bを使って 図の 回路をつくった。 ,0 7.2 3 スイッチⅡIⅠを切った状態でスイッチを入れ、電圧計の値が 3.0V になるように電源装置を調整して電流を流し ときどき水 をかき混ぜながら水温を測定した。 4 次に、カップ1で用意した別のものにとりかえ 3と同様に, スイッチⅡIを切った状態でスイッチを入れ、電圧計の値が 6.0V になるように電源装置を調整して電流を流し ときどき水をかき 混ぜながら水温を測定した。 27 53.4の結果を次の表のようにまとめた。 表 電 3.0V 圧 6.0V ガラス棒温度計 電圧計 -0.9x==36 スニ50 スイッチⅡI ・電熱線b 電熱線 スイッチ1 開始時の水温5分後の水温 10分後の水温 15分後の水温 20分後の水温 14.0℃ 14.9 °C 15.8℃- 16.7℃ 17.6℃ 14.0℃ 17.6 C 21.2℃ 24.8℃ 28.4 °C 6 次に、図の回路を用いて, スイッチⅡIを切った状態でスイッチⅠを入れて電流を流し、ときどき水をかき 混ぜながら水温を測定し,さらに途中でスイッチⅡIも入れときどき水をかき混ぜながら水温の測定を続け 実験中の電圧計の値は常に一定で6.0V であった。 また、 カップは1で用意した別のものを使用し、 実 験開始時の水温は14.0℃であった。 (1) 実験の4で、電圧計の値が 6.0V になるように調整して電流を流したとき, 2分間で電熱 線 a から水が得た熱量は何Jか求めなさい。 ( 720 J] (2) 実験の5の表から実験の3を開始してから25分間電流を流したときの水温は何℃にな ると考えられるか求めなさい。 [ 18.5 °C) 電流計 発泡ポリスチレンのカップ x 1200 (3) 実験の6について,次の ①.②に答えなさい。 ① スイッチとスイッチⅡIの両方を入れたときの回路全体を流れる電流の大きさは何A か求めなさいog=14+360 ( 3 A] ② 実験開始から30分後の水温が50.0℃になるようにスイッチⅡIを入れます。 実験開始か ら何分後にスイッチⅡIを入れればよいか求めなさい。 また、計算の過程や考え方も書きな 〔20〕 分後にスイッチⅡIを入れればよい。 さい。 「計算の過程や考え方 スイッチコだけのときの式はy=144+0.72x 50=0.72x+14

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