Question

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コンデンサーと抵抗が混在する回路において、コンデンサーに貯められた電荷を計算する際に抵抗を無視して良い場合といけない場合の違いを教えて下さい。
(1枚目は無視できる、2枚目はできないパターンです。)

【例題6】 コンデンサー回路
aron
他気谷量がそれぞれC【F], 2C[F]. 3C【F]の3つのコンデンサー Ci, C2, Cs と起電力
)の電池を用いて図のよょうな回路を構成した。 Ri, Raは抵抗であり, S,, Szはスイッチで
ある。接地点Aの電位を0[V]とし, はじめ, 各コンデンサーは電荷を蓄えていないものとする。
o0(1) S, だけけを閉じて十分に時間がたったとき, 次の量を求めよ。
C, に蓄えられている電気量の大きさ
回 点Bの電位
x(2) 次に, S,を開き, S, を閉じる。十分に時間がたったとき, 次の量を求めよ。
( 点Bの電位
Caに蓄えられている電気量の大きさ
この間に抵抗 R。2で発生したジュール熱
X人*(3) 続いて, S, を開いてから, S, を再び閉じる。十分に時間がたったとき, 点Bの電位はい
くらか。
ただし。
S」
R」
S2
B
C2
C。
A
R2
の

【例題9】 コンデンサーを含む直流回路
図のように, 起電力V[V]の電地V. 部抗備それぞれr[e), 2r[2], 3r の抵抗 R,.
Ro, 電気容量がそれぞれC[F1, 2C1F1のコンデンサー C,, Cs, スイッチSi, S,を用い
て回路をつくった。 はじめ, スイッチS,, S,は共に関開いており, コンデンサーに電荷は書えら
れていない。 電池の内部抵抗と導織の紙抗は無視できるものとして, 以下の問に答えよ。
まず,スイッチS, を閉じた。
0 スイッチ S, を閉じた直後に, 抵抗R,を流れる電流の強さを求めよ。
xo2) スイッチ S, を閉じて十分分に時間がたった後, コンデンサーC, に書えられている電気量を
求めよ。
次に,スイッチS, を閉じ, 十分に時間がたった。
)コンデンサー C,, C, に書えられている電気量をそれぞれ求めよ。
最後に,スイッチ S,を開き, さらにスイッチS,も開き, 十分に時間がたった。
*(4))コンデンサー C」 にかかる電圧を求めよ。
R。
R。
2r
36
S2
C」
C2
S」
F
R」
V

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

もち

1枚目の問題は、十分に時間が経過した時、回路に電流が流れなくなります。これは「電池→R1→S1→C1→C2→電池」のように、回路内の電荷が通る道筋に必ずコンデンサーが挟まっているからです。オームの法則(V=IR)より、I=0を代入すれば抵抗の電圧値Vは0なことがわかるので、無視できます。

2枚目の問題は、十分に時間が経過した時でも、ある一定の電流が回路内に流れ続けます。これは、「電池→R1→S1→R2→R3→電池」のように、回路内の電荷が通る道筋にコンデンサーが介入しない閉回路が存在するからです。オームの法則(V=IR)より、I≠0のとき抵抗の電圧値Vは0ではないことがわかるので、無視してはなりません。

以上、回答になりましたでしょうか？

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すごく分かりやすかったです。ありがとうございました。