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Physics Senior High

コンデンサー 電位 (5)です 解説にある、 「S1,S2を開閉しても変化しない」 ということの意味が分かりません 教えて欲しいです🙏🙏

必修 基礎問 72 コンデンサーのつなぎかえ 図のように, 3個のコンデンサー C1, C2, C3, 2個の電池 E1, E2, 2個のスイッチ S1, S2からなる回路がある。 3個のコンデン サーの容量はすべてCであり, 2個の電 池の起電力はともにVであるとする。 は 162 HH ●電荷保存の法則 孤立部分の極板電 荷の和は保存される。 式の立て方の手 順は, ① 孤立部分を見つけ, 変化前の電荷 を確認する。 E₁ じめの状態では,各スイッチは開いており、各コンデンサーに蓄えられた電 荷は0 とする。 また,点Gを電位の基準 (電位0) とする。 1. スイッチ S1 を閉じた。 点Xの電位は(1) れた電荷は (2) である。 2.次に, スイッチ S」 を開き, スイッチ S2を閉じた。 点Xの電位は(3) (V) C2= Point 43 着目する極板の電荷: Q着目= C(V 着目V 相手) (0) である。 3. さらに,スイッチ S2 を開いて, スイッチ S, を閉じた。 点Xの電位は 電池 V (4) である。 4. このようなスイッチ操作を繰り返したとき, 点Xの電位は (5) に近づ く。 (上智大) 精講 ●極板電荷 コンデンサーの極板 A, B の電位をそれぞれ VA, VB, コンデンサーの電気容量をCとすると, それぞれ の極板の電荷QA,QB は右図のようになる。 すな わち,着目する一方の極板の電位を V 日, 向かいあう他方の極板の電位をV相手 QA=C(VA-VB) とすると, G コンデンサー C2 に蓄えら S2 (VA) E2- AB 接地点 ( 電位0) (V: 仮定) (VB) -QB=C(VB-VA) 「孤立部分 ② 回路の電位を調べ, わからないところは仮定する。 孤立部分のすべての極板電荷を求め, 電荷保存の式を立てる。 3 ●回路の電位 原則 (i) 接地点を定め, 電位の基準 (電位0) とする。 (i) 一つながりの導線は同電位である。 素子の両端の電位差 (i) 電池正極側は負極側より電位がVだけ高い。 Q (Ⅱ) コンデンサー: 電荷が正の極板から負の極板の向きにだけ電位が下がる。 : () 抵抗 電流の向きに RI だけ電位が下がる (電圧降下)。 着眼点 コンデンサーにつながる抵抗 (十分に時間が経過した場合) 電流 は 0抵抗の両端は同電位 (1),(2) コンデンサー C1, C2は直列で,電 1/12cv-/12/cr 解説 気容量が等しいので,C1, C2 の電圧は 11 となる。 よって, 点Xの電位は, C2 の電圧と等し いから, 2=1/12/1 U₁² よって, 2 の電気量 Q2 Q2=(1/2)=1/2CV (3) 点Xの電位をV」 とすると, コンデンサー C2, C3のX側 の極板電荷の和が保存されることより, 11 0+12CV=C(Vi-V)+CV よって, Vi=201 (4) スイッチ S1 を閉じる前, コンデンサーCのX側の極 板電荷は12CV, C2のX側の極板電荷は 12 CV である。 よって、点Xの電位を2 とすると, 電荷保存の法則より、 -1/12CV+242CV=C(u2-V) + Cu 5 8 (5) スイッチ S1, S2 を開閉しても変化しないことから, S1, よって, u2= V S2を同時に閉じた場合と同じ状態になる。 点Xの電位を V とすると,電荷保存の法則より、 0=C(V-V) +C (V-V) + CV よって、a=2 3 (1) 2/1/201 V (2) 12/2CV (3) 2 200 31 ト ¹-CV C(V-V) -C(V-V) (V) (V.) 2CV1 T-CV₁ T-i/cr -CV 2 G (0) G (0) -C(M2-V) C(M2-V) (V) (V) 2 (5) V 3 .X (u) _Cu FCM2 DE CV- G (0) CV. G(0) (V) 19. 電場 コンデンサー 163 第4章 電気と随気

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29が分かりません おしえてください!

28 29 30 地球の表面にある物体の質量をm、地球の質量 M 、地球の半径をとする。このとき、次 の問に答えよ。ただし、万有引力定数をGとし、また地球の自転による遠心力は無視できるも のとする。 (1) 地球の表面における重力加速度の大きさgを求めよ。 (2) 万有引力定数 G = 6.673 × 10-11 [N・m²/kg2], 地球の質量M 球の半径r r= 何 [m/s2] か 6.371 × 10° [m] であるので、地球の表面における重力加速度の大きさは、 = 5.972 x 1024 [kg],地 図のように、質量が無視できて自然長が等しいばね A、 B を、 ①直列、② 並列、で固定 した。ばね定数をそれぞれ kA、 kB とするとき、次の各問に答えよ。ただし、ばねの重さは無 視できるものとする。 ①直列 ②並列 (1) ① の場合の合成されたばね定数 k を求めよ。 (2) ② の場合の合成されたばね定数 k2 を求めよ。 (3) 直列つなぎ ( ① の場合)において、 kA = kB = 5.0 x 10 [N/m] のばねを使い、 重さ 5.0 [N] のおもりをつるしたと き、ばね1本あたりにおけるばねの自然長からの伸びの長さ は何 [m] か。 A (4) 並列つなぎ ( ② の場合)において、 KA = KB = 5.0 x 10 [N/m] のばねを使い、 重さ5.0 [N] のおもりをつるしたとばねB き ばね1本あたりにおけるばねの自然長からの伸びの長さ は何 [m] か。 軽い定滑車 P と軽い動滑車 Q がある。 それらに糸を通し、 糸の一端は天井に、もう一端には質量mのおもりAをつ 最 のおもりBをつるす。 最初、 P B

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28がわかりません 教えてください!早めにお願いします!

27 28 29 を求めよ。 加速度の大きさをgとする)によって直線上を運動す 加速度の大きさ 軽い糸の先に m = 5.0 × 10-1 [kg] のおもりをつるし、下記のような運動をさせたときの糸の 張力の大きさ T [N] を求めよ。ただし、鉛直上向きを正の方向とし、重力加速度の大きさを g = 9.8 [m/s2] とする。 (1) c = 2.0 [m/s] の等速度で上昇させたとき。 (2) a = 2.0 [m/s2] の等加速度で上昇させたとき。 地球の表面にある物体の質量をm、 地球の質量M、地球の半径をrとする。このとき、次 の問に答えよ。 ただし、 万有引力定数をGとし、また地球の自転による遠心力は無視できるも のとする。 (1) 地球の表面における重力加速度の大きさを求めよ。 (2) 万有引力定数 G = 6.673 × 10-11 [N.m2/kg2], 地球の質量 M = 5.972 × 1024 [kg], 地 球の半径r= 6.371 × 106 [m] であるので、地球の表面における重力加速度の大きさは、 何 [m/s2] か 図のように、質量が無視できて自然長が等しいばね A、B を、 ①直列、 ② 並列、で固定 した。 ばね定数をそれぞれ kA、 kB とするとき、次の各問に答えよ。 ただし、ばねの重さは無 視できるものとする。 ①直列 ②並列 (1) ① の場合の合成されたばね定数 k1 を求めよ。 ( ② の場合の合成されたばね定数 k2 を求めよ。 (3) 直列つなぎ ( ① の場合)において、KA = kB = 5.0 × ばねA A B

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26、27、28全て分かりません 教えてください!

26 27 28 29 質量 m をもつ物体が、 重力 (重力加速度の大きさをgとする)によって直線上を運動す るとき、その運動の加速度の大きさを求めよ。 LARS 軽い糸の先に m = m = 5.0 × 10-1[kg]のおもりをつるし、 下記のような運動をさせたときの糸の 張力の大きさ T [N] を求めよ。 ただし、鉛直上向きを正の方向とし、重力加速度の大きさを g=9.8 [m/s2] とする。 (1) c = 2.0 [m/s] の等速度で上昇させたとき。 (2) a=2.0 [m/s2] の等加速度で上昇させたとき。 地球の表面にある物体の質量をm、地球の質量M、地球の半径をrとする。このとき、次 の問に答えよ。 ただし、 万有引力定数をGとし、また地球の自転による遠心力は無視できるも のとする。 (1) 地球の表面における重力加速度の大きさg を求めよ。 (2) 万有引力定数 G = 6.673 × 10-11 [N.m²/kg'], 地球の質量 M = 5.972 × 1024 [kg],地 球の半径r= 6.371 × 10° [m] であるので、地球の表面における重力加速度の大きさgは、 何 [m/s2] か 図のように、質量が無視できて自然長が等しいばね A、 B を、 ① 直列、 ② 並列、で固定 した。 ばね定数をそれぞれkA、 kB とするとき、次の各問に答えよ。ただし、ばねの重さは無

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