(3)なぜ極板間の距離を2倍にしているのに電位差は変わらないとして計算しているのですか？

458. 極板の間隔と電位差図のように、 電気容量 0.20μF の平行板コンデンサーの両端に, 40Vの電池をつなぎ, ス イッチSを閉じて充電した。 次の各問に答えよ。 (1) コンデンサーにたくわえられる電気量はいくらか。 (2) スイッチSを開いたのち, 極板の間隔を2倍にした。 このとき, 極板間の電位差はいくらか。 (3) (1) の状態で, スイッチSを閉じたまま極板の間隔を2倍にした。 このとき, コン デンサーにたくわえられる電気量はいくらか。 N 例題60 ヒント (2) スイッチSを開くと,極板の電気量は一定に保た 140V S 0.20μF

負の電気量とはなんですか？

なぜ(2)のV2の電圧を求める計算で、3/9を掛けるのですか？C'の箇所の電圧が知りたいのになぜ分子がC1の値が入るのか分かりません。

図のように, C1=3.0μF, C2= 2.0μF, C3=4.0μF の コンデンサーを接続し, V = 30Vの電源につなぐ。 各 コンデンサーは, はじめ電荷をもっていなかったとし て,次の各問に答えよ。 X₁ 指針 XZ間の合成容量 は, XY間と YZ 間の直列接続と考 えて求める。 また, YZ間の並列部分 の合成容量を C' V=30V として, 回路は図のように改めることができ,直 列接続では,各コンデンサーに加わる電圧の比は, 電気容量の逆数の比に等しい。電 解説 (1) YZ間の合成容量 C' は, BOC' Y C₁ (1) XZ間のコンデンサーの合成容量を求めよ。 (2) YZ間の電圧を求めよ。 (3) C. C の各コンデンサーにたくわえられる電気量をそれぞれ求めよ。 - V₁ V₂- ² T ・Z X 3.0MF Ch ⑩0% 1/=/1/1 Y = C+C' C2 =30x 2.0MF 400F C3 2.0+4.0=6.0μF で, XZ間の合成容量Cは, 1 1 ・+ + C=2.0μF C C1 C' 3.0 6.0 VV BB Z (2) (2) XY 間,YZ間の各電圧 V1, V2 は電気容量 C, C' の逆数の比に等しい。 VICCI V2=VX. (3) (2)の結果から, V1 = V-V2=30-10= 20V C1, C2 のコンデンサーの電気量を Q1, Q2 とし Q=CV1=(3.0×10-) ×20=6.0×10-C Q2=C2V2=(2.0×10-) ×10=2.0×10-C OON V 30V (S 3.0 3.0 +6.0 Z =10V

電場と電位の値はイメージとしてはどのような値だと認識すれば良いですか？

(2)(3)を教えてください。 外力が正の仕事をする区間はなぜ静電気力による位置エネルギーが大きくなる区間なのか、電場が電荷qに正の仕事をする区間がなぜ静電気力による位置エネルギーが小さくなる区間なのか分かりません。

441.電場と仕事 図は, 正負等量の2つの点電 荷がつくる電場のようすを, 10V 間隔の等電位線 で表したものである。 点Dの電位を0Vとし, 電 荷g を 2.0Cの正の電気量をもつ点電荷とする。 次の各問に答えよ。 (1) 点Bにおける電荷g の静電気力による位置 エネルギーはいくらか。 O A OV D 8.0cm ○ B (2) 電荷gをA→B→C→Dの順にゆっくりと運ぶとき, 外力が正の仕事をする区間 はどれか。 また, その仕事は何Jか。 (3) 電場が電荷gに正の仕事をする区間はどれか。 また, その仕事は何Jか｡ (4) 点D付近は,一様な電場とみなせる。 電荷gを点Dに置いたとき, 電荷g にはたら く静電気力の大きさと向きを求めよ。 例題 57

円運動についてなのですが、回転する粗い円盤上に小物体が乗っている時、なぜ物体に働く静止摩擦力が向心力として働くのですか？ 速度は円運動する円の接戦方向に働いているので、もし最大静止摩擦力が働くほど回転速度を大きくしたら接戦方向に物体は飛ぶとイメージしてるのですが、違うのです... 続きを読む

(5)について、2回衝突するための条件を教えて欲しいです。

46* 傾角 30°の滑らかな斜面上に,質量M の小球Aが壁と軽いばね ばね定数ん) で 結ばれ,静止している。 質量m (<M)の 小球BをAから距離d だけ離して静かに 置いたところ, 斜面上をすべり降り,Aと 弾性衝突した。 斜面に平行にx軸をとり, はじめのAの位置を原点 (x=0) とし,重力加速度をg とする。 (1) 衝突直前のBの速度u を求めよ。 m B - d A 0 M Ø 90 30° x (2) 衝突直後のA,Bの速度 UA, UB を求めよ。 (3) A が達する最下点の座標 x を求め, UA, M, k で表せ。 ただし, A が再び原点に戻るまでの間にBとの衝突は起こらないものとする。 (4) Ax=1/12 x を通るときの速さωを求め, v』で表せ。 (5) A が初めて原点に戻ったとき, Bと2回目の衝突をするためにはd をいくらにすればよいか。 M, m, k, g で表せ。

(3)がわかりません。なぜaではなく2aとなるのですか？

45 軽いばねの両端に同じ質量mの物体AとBを取 りつけ, 滑らかな円筒状のガードでばねが鉛直に保 たれるようにして, B を床の上に置いたところ,ば ねの長さが自然長よりαだけ縮んだ位置0でAは 静止した。 重力加速度をg とする。衣 (1) ばねのばね定数はいくらか。 また, 床がBか ら受ける力の大きさはいくらか。 B に作用する力 のつり合いより求めよ。 x 0- a P-Y. 1000000000円 IZB (2) Aを0点よりさらにαだけ下のP点まで押し下げて、静かに放し たところAは振動した。 JO (ア) 振動中のAの速さの最大値はいくらか。 (イ) 0点を原点とし,鉛直下向きを正とするx軸をとると, Aの位 置 x は放してからの時間とともにどのように変わるか。 x を tの 関数として表せ。 (3) はじめにAを0点より押し下げる距離を6にして運動させたとき, Aの振動中にBが床から離れて上方に動き出さないためには,b の 値はどれだけ以下でなければならないか。 ・自然

(2)のこの式はなぜ点Aでの電場による位置エネルギーを書いてないのですか？

電気量Q [C] の点電荷Aが固定されており, そこから 距離r [m] はなれた位置に, 質量 m[kg], 電気量α〔C〕の 粒子Bが固定されている。 Q>0,g> 0 とし, クーロン の法則の比例定数をk [N・m²/C2] として,次の各問に答えよ。 (1) 粒子Bが, 点電荷Aから受ける静電気力の大きさを求めよ。 (2) 粒子Bの固定を外すと、BはAから初速度0ではなれていった。 無限遠まではな れたときのBの速さはいくらか。 ただし, 静電気力以外の力は無視する。 指針 (1) クーロンの法則の式を用いる。 (2) 粒子は静電気力だけから仕事をされるので, そのエネルギーは保存される。 粒子のもつエネ ルギーは,運動エネルギー, 静電気力による位 置エネルギーであり、 最初のときと無限遠には なれたときとで, エネルギー保存の式を立てる。 解説 (1) 求める力の大きさをF〔N〕 と する。クーロンの法則の式,F=k-122 から, 9192 Q Qg F=k 2 (N) m, g r A (0.8) ひ= B ff 無限遠 (2) 粒子Bが,最初のときにもつ運動エネルギー は0,静電気力による位置エネルギーUは,無 限遠を基準として,U=kQ [J] となる。 r 求める速さをv[m/s] とすると、無限遠までは なれたとき、運動エネルギーは 1/23mo[J], 静 電気力による位置エネルギーは、無限遠が基準 なので0となる。 エネルギー保存の法則から, 2kQq kQq = 1/2 mv ² [m/s〕 mr r

アースは必ず地面に接触していないといけませんか？ 空気中に置いておくだけでは、漏電時の電流は外に逃げませんかね？

アース (a) 表面に帯電した電荷が (b) 接地により表面と大地 人体に流れる。 の電位が等しいので,人 体に電流が流れない。