この問題で分からない事が2つあって、 1つ目が、(2)で「内部の電荷は+Qだから」と書いてあるのですが、なぜ電荷の符号が+だと分かるのでしょうか？ それと、(4)で接地した時の電位が、a＜r＜2aの時、半径2aの球面の電位が0なのでそこを基準として、 電場Eをrから2aの... 続きを読む

例題 3 電場と電位 ③ 真空中の半径αの金属球AにQの電荷が蓄えられている。 (1) 電荷はどのように分布しているか。 (2) 電位Vと電場 (電界)の強さEとを中心からの距離rの関数として 表す式を書き、そのおおよそのグラフを描け。 (3) 半径20の薄い金属球面Bをこの球と同心にしてかぶせたとする。 このときのVとEの式を書き, そのグラフを描け｡ (4) (3)においてB面を接地したときのVとEの式を書き、そのグラフ を描け。なお(2),(3), (4)のグラフにおいて, V を実線, E を点線 で表し区別せよ。 〔明治大〕 考え方の キホン 1+ til 球面上に電荷が一様に分布している場合、その球の中心に全電荷が 集中しているとみなして電場 (電界)を計算してもよいが 定理に慣れるため

問いの(1)の図2 長い導線が引かれていると何が起こるのかわかりません 僕の最初の考えでは、静電誘導で分離された金属球Bの負電荷が長い導線から抜けていき、より強力な正電荷に帯電するのだと思っていましたが、 回答では分離された正電荷がなかったことになっています。 これ... 続きを読む

思考> 452. 金属球と電気力線■ 半径Rの金属球Aに電荷Q (Q>0) を与え,内表面の半径2R. 外表面の半径 3R の帯電していない中空の金属球Bで,両者の中心が一 致するようにAを取り囲む (図1)。 さらに,Bを導線 で接地する (図2)。 クーロンの法則の比例定数をんと し, 図12のそれぞれについて次の各問に答えよ。 (1) 電気力線の概形を図示せよ。 図 1 (2) Aの中心から距離x (0≦x≦4R)の点の, 電場の強さEを表すグラフの概形を描け｡ (3) Aの中心から距離x (0≦x≦4R) の点の, 電位Vを表すグラフの概形を描け。 ただ し,電位の基準は,図1では無限遠, 図2では接地点にとる。 例題35 ヒント ACA 1+3 A B 長い導線 図2 A B

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

（3）の解説をお願いしたいです。 ちなみに答えは0.3Aです。

右図の回路において抵抗R1(20Ω)には0.10A (100mA) の電流が流れている。『 22 G点は、接地点で地球の電位 0.0Vである。 次の問いに答えよ。 0.0 = 0.10A R2 = 20Ω -2V- (1)Rｭの両端(AB間)電圧は、何Vか2V (ヒント:オームの法則を用いて求めよ) (2) R2を流れる電流は、何か。 024- (3) R3 を流れる電流は、 何Aか。 (4) R3 の両端 (BC間) 電圧は、 何Vか。 (5) R4を流れる電流は何Aか。 (6) Rs を流れる電流は何Aか。 (7) (8) 電池から流れ出る電流は、 何Aか。 (9) 電池の電圧Eは、何Vか。 (10) R1, R2, R3, R4の抵抗の合成抵抗は 何Ωか。 (ヒント: 簡単に計算できます) A R2=100 R4=2822 E (V) SHOSEL 0.1×26 To Rg = 40Ω B 5052. 000 (8) 0.2 C 50 D Rs=100Ωコ

良問の風で.コンデンサーの解説に、直列ははじめ帯電していないこと、と書いている割に、100の（4）で、帯電してるコンデンサー相手に、誘導体の挿入を直列と見て解いてます。なぜこれを直列と見ていいのですか？

2 コンデンサー コンデンサー Q=CV V=Ed C = CS=5,6,8 ES EES d f:誘電率 電気量 +Q 電気容量 C E : 真空の誘電率) の誘電率) -Q + =e/so : 比誘電率 静電エネルギー 1/2CV:=1212ev-20 Q² 高電位 + | + + d場E 電位差V 低電位 at 合成容量 並列･･･ 電圧が共通…. 直列... 電気量が共通 W ※ 直列は,はじめ帯電していないこと C=C + C2 + ・・・ 1_1 c = c + 1 ₂ + ... CCC 2 面積S ・試験) E 100 共に面積 S [m²] の2枚の金属板を距離d [m] だけ離して平行板コンデンサーをつくった。 この コンデンサーに起電力 V〔V〕 の電池とスイッチS をつなぎ, Sを閉じて十分に時間がたった (以下, これをはじめの状態とする)。 真空の誘電率をco [F/m〕 とする。 (1) コンデンサーの電気量Qo, 極板間の電場 (電界) の強さE,静電エ ネルギーUはそれぞれいくらか。 (2) スイッチ S を閉じたまま, コンデンサーの極板間隔を2dに広げ た。コンデンサーの電気量と電場はそれぞれ何倍になるか。 (3) はじめの状態に戻し、スイッチSを開き, 極板間隔を2dに広げ NEALS SOL 金属板 O Vo 電池

物理のコンデンサーの問題です。問2の問題で、V1=V2が答えだったのですが、なんで電位差が同じになるのか分かりません。教えて欲しいです🙇‍♀️

第3問 次の文章を読み、後の問い(問1~5) に答えよ。(配点 25) 図1のように,面積の等しい3枚の極板が向かい合わせに平行に置かれている。 極板Iと極板IIは固定されていて、この2枚の極板はスイッチSと導線でつなが れている。また,極板ⅡIは接地されている。その間にある極板Ⅲは,他の2枚と平 行を保ったまま位置を変えられるようになっている。このとき,極板Iと極板ⅢIの 間隔と極板ⅡIと極板ⅢI 隔は zdr dとして,極板Ⅲに電気量Qの正の電荷を与えた。 問1 次の文章中の空欄 ア イ に入れる式の組合せとして最も適当な ものを、次ページの①~⑥のうちから一つ選べ。 17 43 はじめ、極板Ⅰと極板Ⅲの間 の間隔の和はdに保たれる。 極板Ⅰと極板Ⅲ, 極板ⅡIと極板ⅢIでコンデンサーが形成され,極板Ⅰと極板 となる。 ア ⅢIの電気容量をCとするとき,極板ⅡIと極板ⅢIの電気容量は また,極板ⅢIの上面に現れた電荷の電気量 Q1 と,極板Ⅲの下面に現れた電荷 の電気量Q2の間には イ の関係が成立する。 -2² 極板 Ⅰ 極板Ⅲ 極板ⅡI d d 3 . 1 C1 -Q₁ V₁ Q1 Q2 20₁1 Q2² W2 S

⑴について質問です 回路全体の消費電力の求め方が分かりません この回路は直流でありコンデンサーと抵抗は電力を消費しますよね？ だからワット＝I*V(他の2式も)を使って求めようとしたのですがどうしたらいいか分かりません 教えてください 私が計算したところ点Bの電位は1/... 続きを読む

8 図1のように, 内部抵抗が無視できる起電力 4Vの電池, 抵抗値がR, 2R, R の抵抗, 電 側はアース (接地) されており,ここの電位を0とする。 はじめ,各スイッチは開いており、各 気容量がC, 2Cのコンデンサー, スイッチ S1,S2, S3 を用いて回路を作った。 電池の負極 コンデンサーに電荷は蓄えられていなかった。次の問いに答えよ。 (1) はじめ, スイッチ S2 を閉じたのち, スイッチ S を閉じた。 スイッチ S｣を閉じてから十 分に時間が経過したとき,回路全体での消費電力はいくらか。また,回路の点Bの電位はい くらか｡ W (2)次に、図2のように,スイッチ S2 を開いたのち,スイッチ S3 を閉じて十分に時間が経過 した。このとき,回路の点Aの電位はいくらか。 また, スイッチ S3 を閉じてから十分に時 間が経過するまでにスイッチ S を通った電気量の大きさはいくらか。 (3) 最後に,図3のように, スイッチ S を開いたのち, スイッチ S を開き, その後, スイッ チ S2をふたたび閉じて十分に時間が経過した。 このとき,回路の点Bの電位はいくらか。 また、スイッチ S2 をふたたび閉じてから十分な時間が経過するまでの間に,回路内の全抵 抗で生じるジュール熱の総和はいくらか。 4 V 4 V S1 S₁ R R R 2R 図 1 R 2R 図3 S2 S3 S2 S3 A ・B C 2C C B 2C - 21- 4 V S1 R R 2R 図2 S2 S3 A C B C2C 解

コンデンサーと抵抗の回路で、問題の2で、スイッチを閉じた直後コンデンサには電位差が生じないことが分かるのですが、何故R2も電位差が0になるのでしょうか？ よろしくお願いします

チェック問題 1 スイッチON直後,十分時間後 図の回路で, R S₁ はじめ, コンデン サーの電荷は0で あるとする。 (1) S1だけ閉じた とき,電池を流 れる電流 I およ び,B点の電位 VBはいくらか。 (2)次に, S2も閉じた直後,R2を流れる電流およびBの 電位Vはいくらか。 (3)(2)の十分時間後,Cに蓄えられた電気量Qはいくらか。 |説 (1) 図のように作図する。 E = (V) るので, ≒OV D:+I2R+IR+IC-V=0 :. I=- ・① .2V 7R また,図aで点BはOV点よ V₁=1 R って何の記号ですか? R りも1.25 だけ高いところにあ = (2R) それはアース (接地) といって、回路の一部が地面に接続されているとこ ろなんだ。 さらに, 約束として, 電位0Vの基準点を表すんだ。 「標高0mの 「看板」のようなものだね。 ①より R₁ (R) B R₂ (R) 12 …....[ 1/2 A - 標準 7分 =OV S2 I I.2R NOY : (C) B IR 図a 第13章 コンデンサーを含む直流回路 175

bのほうって＋4Vとも-4Vとも見れますよね？

18 20Vで充電された10μFのコンデン サー, と, 10Vで充電された40μF のコ ンデンサー C2 をつなぎ,スイッチを入れ ると何Vになるか。 Marby場合につ いて答えよ。 ale 5/10 6/12 C₁ Da W C₁

②について、並行回路の上側を通る1周ではだめなのですか？ つまり、 20+40=20×I2+5×I1です、

44 接地点を0Vとして点Aの電位を求めよ。 402 + TVITT 5Ω 20 V 10 22 40 V 20Ω Hi