オがわかりません． キ，クに関しては，Q1, Q2がr内に全て含まれているため理解しやすいですが，オはなぜQ2の方を無視して良いかがわかりません．コンデンサーの極板の時と同様に，電場は(1/2)としてはいけないですか？ また，もし Q1が負電荷，Q2が正電荷 Q1が... 続きを読む

(A) 点Oに[C] の正の点電荷があり,さらに点を中心とした半 径α[m]の球面上にQ2〔C〕の正電荷が一様に分布している系を考 える (図3)。 点0から [m]の距離にある点Pの電界の強さE [V/m〕 は、点Oを中心とした半径r[m]の球面を通過する電気力 線の総本数Nから求めることができる。 すなわち, r<a のとき N = オとなるので,E=カであり, r>a のとき N= キとなるので,E=クである。 (B) 真空中に置かれた平行平板コンデンサーを考える。 Q [C] の正電 荷が一様に分布する極板を囲む直方体状の閉曲面A (図4)を通過す る電気力線の総本数Nは,Qを用いて表すと, ガウスの法則により 図2 TE ~閉曲面 (球面) 電荷Q2 [C] が球面の表面のみに 一様に分布している 図3 (A) オr<a の場合に, 点Oを中心とする半径rの球面の内部に存在す る電荷はQ1のみであるので,この球面を貫く電気力線の総本数Nは N=4rkQ₁ カオで考えた球面を貫く電気力線の総本数Nは, Eを用いて N=Ex4xr² とも表される. これがオで求めた値と等しいこと (ガウスの法則) より 4mkQ=Ex4mr² キ ra の場合に、点Oを中心とする半径rの球面の内部に存在する電 荷はQ+Q2 であるので, この球面を貫く電気力線の総本数Nは N=4wk (Q1+Qz) クキで考えた球面を貫く電気力線の総本数Nは, Eを用いて N=Ex4tr² M E=kQ₁ k p² とも表される。これがキで求めた値と等しいこと (ガウスの法則)より 4mk(Qi+Q2)=Ex4xr² :: E=kQ¹+Q₂ 7²

この問題で答えが2Eになる理由がわかりません。 教えて下さると助かります

? 71 ダイオードと交流回路 0-81- 出題パターン 最大電圧がE の交流電源 Ee, ダイオ ド D1,D2 および, 電気容量がともに NO Cのコンデンサー C1, C2 を使って,図 のような回路を組んだ。FIFのコンティ D1,D2は図の矢印の向きには電流を 流すが、その逆向きには電流を流さない。 よってD1,D2はスイッチの役目を果た す。 S, 閉じ に、抵R」を流 このとき、十分時間が経った後にC点の世 にかかる電圧はある一定値に収束する。 その値を求めよ。 -)8[ +0 4 C ₂ D1 FORT 0+0+0. 01-08 HOTHER 10 078748++AS÷ © (A) S= .010 解答のポイント! ) 「ダイオード」,「交流」と聞くと,①理想的ダイオードが大切。 「どこから手をつけて良いかわから法51 「ない」という声を聞く。 しかし, 本 問においては次のような「置き換 ( え」 をすることによって, 超シンプ ルなコンデンサー回路に帰着できる のだ。そのポイントとは,理想的ダ イオードと交流電源を含む問題では 図 20-14 のように、 場合分けをして 考えていくことなのだ。 _0+NO+ND= BRBO 11-OS Hogl LO ②交流電源 る。また!!見 A (v) a=e+sg=N=[8²/N} 電流 10-> (108 TRY N 「導線」| 51-08 「断線」して 流れない × また, コンデンサーの無限回スイ ッチ操作での最終状態の求め方のコ ツは,「もうそれ以上変化がない」と 状態をつくることである。 が切れている社設全品 ので、む 青師 0=818+ 交流 ⇒ N 電源 電位差 0 下向き+極 VA NHAU TOLY ・上向き+極 GI 解法 ESTLA 199120-14=1010 まず, 電源 Ee がア下向きの起電力を持っているときには、次ページの図 20-15 のように D は 「導線」, D 2 は 「断線」となる。 sho 逆に,電源 Ee が上向きの起電力を持っているときには 図20-16のように

大問5の4が分かりません！教えてください！

5 光の性質を調べるために, 凸レンズや鏡などを用いて,次の実験(1), (2),(3)を順に行った。 (1) 図1のように、光学台上にろうそくと凸レンズ を15cm はなして固定した。 スクリーンの位置 を調節すると、スクリーンの位置がレンズから中 30cm のとき、スクリーンに, 上下がさかさまに なったろうそくの像がはっきりうつった。 (2) 次に, 凸レンズの上半分を黒い布でおおい, ス SE クリーンにうつる像を観察した。 (3) 凸レンズ, スクリーンをはずした後, 図2のよ うに光学台と平行に鏡を置いた。 ろうそくを光学可 台上で矢印の向きに動かしながら、 鏡にうつる うそくの炎を点Pから観察した。 ただし、観察 は目の高さをろうそくの炎の先端と同じ高さに合 わせて行った。 FOTOA 図3は、図2を真上から見た模式図であり、光 学台,鏡および点Pの位置関係を表したもので ある。図 ろうそく 15cm AXOPSNM10 ろうそく .86JUC$25018 A SID A 凸レンズ ろうそく P スクリーン 05.A 光学台 鏡 図3 光学台 ろうそくを動かす向き 図2 HORS ・光学台 501*#*ATECTORS TEDX

教えてください🙇‍♀️

すいれる。 ⑩ Try. 1 地球の気温が上昇すると, バイオームの垂直分布はどのように変化するこ とが予想されるだろうか。

電気の問題です。 黄色マーカーで引いたところの解説をお願いします

150 第4章 電気と磁気 *** 117 【10分 16点】 XXXX] 図のように電気容量 Qのコンデンサー A, B と起電力Vの電池を接続した回路が ある。 切り替えスイッチの操作によって, a またはb側へ2個のスイッチが同時に切 り替わる。 最初, スイッチはa側に倒してあり, コンデンサーBには電荷は蓄えら れていない。 b a C b Ta 問1 コンデンサーAに蓄えられている電気量Qはいくらか｡ だ ① V ②CV ® CV @ 2CV 2 :B CV2 66 2 次に,スイッチを b側に倒す。 図のコンデンサー A,Bの上側の電極板に蓄え られている電気量をそれぞれ QA, QB とする。 これらとQとの関係として正しいも のを選べ。 C ① ^ =Q ②9B = Q 3 9A-9B Q 4 9A + 9B=Q 59A-9B=2Q 6 9A + 9B=2Q 13 問2の状態において, 電池および二つのコンデンサーのつくる閉回路に対し て,どのような関係が成り立つか。 ① V=lA+9B_ ②v=lA_9B 3 V=-9^+98 4 V=qAC+qBC ⑤V=qC-4BC ⑥V=-q^C+qBC §3 コンデンサー ...... と何回も繰り返し切り替える。 コンデンサー 月4 スイッチをa→b→a→b Bに蓄えられる電気量は, スイッチをb側へ倒す回数とともにどのように変化する 電気量 電気量 1 L 2 2 ① 1 3 3 4 4 回数 回数 電気量 電気量 2 2 ② 3 4 4 回数 34 回数 151

最初から分かりません。教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️

図1に示すような半径a [m] の導体球Aが真空中に孤立している。 この導体球に電気量 Q [C] を与えた。 ただしQ>0とする。 次の問いに答えよ。 Aa 図 1 [m]x< [m]e C A a 図2 16 [m] (1) 図1で、電荷は A の表面に一様に分布するので、 Aの外側の空間で電場の強さと電位 は球対称となる。 よって, 電気力線は A の表面に垂直に出ていき, その本数の表面全体 の合計はア [本] である。 ただし, クーロンの法則の比例定数は ko [N･m2/C2] とする。 よって, 中心から距離 [m] (≧a) の位置の電場の強さは, 半径rの球の表面積を考えて, [N/C] である。 これはAの中心にQ [C] の点電荷がある場合と同じであるため、 この位置での電位は無限遠を0Vとしてウ [C] となる。 (2) 図2に示すように半径6 [m] (b≧a), 外半径[m] (c>6)の電荷を与えていない中空導 TURAT 体球Bの中に、図1の電気量Q [C] をもった A を 中心を一致させて入れる。このとき 静電誘導によりBの内側表面に [[C] の電荷が現れて一様に分布するため, A の表 面から出た電気力線はすべてBの内側表面に到達する。 このことからAとBの間 (bra) , 電気力線のようすは (1) の場合と同じであることがわかる。 I Bは初め電荷が与えられていなかったので, 外側表面にはオ [C] の電荷が一様に 分布し、Bの外側(≧c) の空間でも電場の強さと電位は球対称となって、 電気力線はB の外側表面から垂直に出ていく。 以上の考察より、 Aの中心からの距離と電場の強さ との関係を最も適切に示しているグラフは カ である。 また, 無限遠方を電位 V=0Vとしたときの距離と電位との関係を最も適切に示しているグラフはキ である。ここで、AとBの電位差を考える。先に述べたように、図2で≧ra の空間 での電場の変化は図1での変化と同じであることから、電位の変化 (電位差) も (1) で考 えた電位の式から求めることができる。 これによると,r=b の電位に比べ,r=αの電位 はク[V] 高いことがわかる。 これは,導体AとBをそれぞれ電極と考えたときの電 位差となる。よって,これらをコンデンサーと考えたときの電気容量Cはケ [F] と 求められる。

方針だけでもお願いします🙇‍♀️🙇‍♀️

図1に示すような半径a [m] の導体球 A が真空中に孤立している。この導体球に電気量 Q [C] を与えた。 ただしQ>0とする。 次の問いに答えよ。 2 (70) A-a 図 1 Aa 図2 Maje [m]z4 [m] (1) 図1で,電荷は A の表面に一様に分布するので, A の外側の空間で電場の強さと電位 は球対称となる。 よって, 電気力線はAの表面に垂直に出ていき, その本数の表面全体 の合計はア[本] である。 ただし, クーロンの法則の比例定数は ko [N･m2/C2] とする。 よって, 中心から距離 [m] (v≧a) の位置の電場の強さは, 半径rの球の表面積を考えて、 イ [N/C] である。 これはAの中心に Q [C] の点電荷がある場合と同じであるため、 この位置での電位は無限遠方をOVとしてウ [C] となる。 (2) 図2に示すように半径b [m] (b≧a), 外半径[m] (cb)の電荷を与えていない中空導 体球 Bの中に,図1の電気量Q [C] をもったAを中心を一致させて入れる。このとき 静電誘導によりBの内側表面に I [[C] の電荷が現れて一様に分布するため, A の表 面から出た電気力線はすべて Bの内側表面に到達する。 このことからAとBの間 bra) , 電気力線のようすは (1) の場合と同じであることがわかる。 Bは初め電荷が与えられていなかったので、 外側表面には | オ [C] の電荷が一様に 分布し,Bの外側(≧c) の空間でも電場の強さと電位は球対称となって、 電気力線はB の外側表面から垂直に出ていく。以上の考察より, Aの中心からの距離と電場の強さ との関係を最も適切に示しているグラフはカである。また、無限遠方を電位 V=0Vとしたときの距離と電位との関係を最も適切に示しているグラフはキ である。ここで、AとBの電位差を考える。先に述べたように、図2で≧raの空間 での電場の変化は図1での変化と同じであることから,電位の変化(電位差)も (1) で考 えた電位の式から求めることができる。これによると,r=b の電位に比べ,r=αの電位 は 高いことがわかる。 これは,導体AとBをそれぞれ電極と考えたときの電 ク[V] 位差となる。よって,これらをコンデンサーと考えたときの電気容量Cはケ [F]と 求められる。

なぜr－aが半径ではないのですか？中心から電荷が溜まっているわけではないと思ったのでそう思ったのですが

36 電磁気 EX 点Oを中心とする半径aの球面上に正電荷が一様に分布し,全体では +Qになっている。 0から距離r (r >α) 離れた位置の電場を求めよ。 解 対称性から電気力線は0を中心として球面 から放射状に出ていく(図a)。 その総本数N は4ヶkQ本であり, 0 を中心とする半径rの 球面上 (表面積S=4πr²) での電場をEとする と, Eは単位面積あたりの本数に等しいから N ArkQkQ E=A S 4πr² この結果は Qをもつ点電荷が0にあるときつくる電場と同じである。それは, まわりの電気力線の様子が前ページの図と同じであることから一目瞭然と言っ いちもくりょうぜん てもよい。 EADERN=0x6x641 対称性! 球面上に一様に分布した電荷は,中心にすべての電荷 が集まったのと同じ影響を周りにおよぼすことが分かる。 ただ,電気力線は放射状に出ていくので球面内の電場 は 0 である。 図b のように, 正反対の位置にある電荷か らの電気力線が打ち消し合うからと考えてもよい。 電位 a Q r. 図 a 図b 7. 一直線上に, 単位長さあたり [C/m] の正電荷が一様に分布している。 の直線から 〔m〕 離れた点での電場の強さを求めよ。

なぜr－aが半径ではないのですか？中心から電荷が溜まっているわけではないと思ったのでそう思ったのですが

36 電磁気 EX 点Oを中心とする半径aの球面上に正電荷が一様に分布し,全体では +Qになっている。 0から距離r (r >α) 離れた位置の電場を求めよ。 解 対称性から電気力線は0を中心として球面 から放射状に出ていく(図a)。 その総本数N は4ヶkQ本であり, 0 を中心とする半径rの 球面上 (表面積S=4πr²) での電場をEとする と, Eは単位面積あたりの本数に等しいから N ArkQkQ E=A S 4πr² この結果は Qをもつ点電荷が0にあるときつくる電場と同じである。それは, まわりの電気力線の様子が前ページの図と同じであることから一目瞭然と言っ いちもくりょうぜん てもよい。 EADERN=0x6x641 対称性! 球面上に一様に分布した電荷は,中心にすべての電荷 が集まったのと同じ影響を周りにおよぼすことが分かる。 ただ,電気力線は放射状に出ていくので球面内の電場 は 0 である。 図b のように, 正反対の位置にある電荷か らの電気力線が打ち消し合うからと考えてもよい。 電位 a Q r. 図 a 図b 7. 一直線上に, 単位長さあたり [C/m] の正電荷が一様に分布している。 の直線から 〔m〕 離れた点での電場の強さを求めよ。

[電磁気]ガウスの法則を使った問題について質問です。画像中の問(2)についてです。 半径rの球内の電荷によって作られる電界だけを考えれば良いのは何故ですか？ 半径rの球の外側で、半径aの球の内側の部分にも電荷があるため、点Pにおける電界はそれらによる影響も受けそうに思います。

チェック問題 2 球状に分布した電気 半径aの球内に一様に分布した電 気があり,その全電気量は+Q[C] である。 このとき, 球の中心からの 距離がの点Pでの電界の強さEを 求めよ。 ただし, クーロン定数をんとする。 (1) r>αのとき (2) r<aのとき + x 標準 8分 Y + + P + E