端子A,B,CからPへ流れる電流IA,IB,ICと、BからCへ流れる電流ISをループILとIRを用いてキルヒホッフの法則により導出したいです。 ですが、ループIRのISの部分で短絡しているとこがよく分かりません。

IL R2 R3 IR 16 Ic IL。 ww

高校物理の電磁気（コンデンサー）の問題です。 とても苦戦してます。得意な方教えてくださいお願いします。

G |+QL R B 誘電率を H 平行平板コンデンサーが端子GとHの間に接続されており,端子G'とHの間には電 池と抵抗(抵抗値 R)が直列に接続され,端子G”とH°の間には抵抗(抵抗値 R)が接続さ れていた(図参照)。コンデンサーの電極AとBの面積はSで,その電極間隔はdである とする。電極間は真空であり,真空の誘電率をsとする。まず,端子GとHを,端子G'と Hにそれぞれ接続すると、電流が流れ, 電極 A とBにそれぞれ電荷 +Qと-Qが蓄えら れ,電極AとBの間の電位差は となった。 次に,端子GとHから端子G'とH'を, それぞれ切り離したのち,電極Bを固定したま ま,電極Aを,手をつかって一定の力Fで図の下方にゆっくりとょだけ動かした結果,電 極間隔がdからdーxとなった。このとき、,手がした仕事は であった。この力Fは電極Aに蓄えられた電荷+Qが、電極Bに蓄えられた電 荷-Qによって生じた電界(強さE)から受ける静電気力と見なすことができる。この電界 の強さどは、電極AとBの間の電界の強さEの5 さらに、電極AとBの間隔を4-xに保ったまま,端子GとHを端子G'とHに,それぞ れ接続した。このとき,電流が流れ,電極A に潜えられた電荷は 最後に、端子GとHを,端子G'とHからとりはずし,それぞれ端子G”とH"に接続した。 接続してから,十分時間がたつまでに,端子G'とH°の間の抵抗で発生したジュール熱 7 となり,電極AとBの間の電界の強さEは 2 3 であり,Fの大きさは 4 倍である。 だけ変化した。 6 は であった。

❹の(3)、❺の解説をよろしくお願いします。 解答は❹⑶2V、❺1μF、20Vになります。

図14の回路において、次の各問いに Wsを求 答えよ。 1)合成静電容量を求めよ。 只6人 5V 4pF 3pF :6μF れる電荷を求めよ。 図14 66×5 を求めよ。 6 図15の回路で,端子a-b間の合成静 2pF 2pF 電容量Cab を求めよ。また,端子a-b 間に80 Vの電圧を加えたとき, c-d間 80y =1pF=2pF Va の電圧 Vea を求めよ。 be 図15

この問題の問2の(1)〜(3)がよくわかりません よろしくお願いします

mi のついた 入こ A P TS m2 B 図 o抵抗値 R[Q]の抵抗,電気容量C(F] のコンデンサー, 自己インダクタンスLIH)のコイル, 起 電力がE(V]の直流電源からなる図のような電気回路を考える。スイッチSは, はじめに端子a 側につながれており,十分時間が経過した後に端子b側につなぎかえることとする。 (配点 27%) 問1 スイッチSを端子a側につないで十分時間が経過した状態におけるコンデンサーの上側 の極板に蓄えられている電荷Q0[C) を与えられた記号を用いて表せ。 問2 次の文章中の(1)~(5)に適切な数式を入れよ。 スイッチをb側に切り替えた時刻を0sとし, それ以降の時刻(s) にコイルを図の向き に流れる電流をI A), コンデンサーの上側の極板に蓄えられている電荷をQ[C), 下側 の極板に蓄えられている電荷を 一Qとする。 さらに時刻t+ At[s]におけるそれぞれの値を I+ ATCA), Q + AQ[C), =Q- AQ とすると, このとき, コイル下端に対するコイル上 (V)と 端の電位は,Lを用いて表すと (V)となり,Cを用いて表すと なる。また,電流とは単位時間あたりに運ばれる電荷量であることから,電流Iと時間 t の間に移動する電荷 AQ との間には関係式 が成り立つ。 コンデンサーおよびコイルに蓄えられるエネルギーについて, それぞれ電荷Q= 0, 電流/= 0のときの値を基準値0Jとするとき, 時刻tにおいてコンデンサーに蓄えられて J), コイルに蓄えられているエネルギーは (J]と いるエネルギーは なる。

113の問題の(2)でなぜE0=RsIではないんですか？

流I(A)と乾 VV]を測定したところ, 図1 な直線のグラフが得られた。 (1) 乾電池Kの起電力Eを求めよ。 (2) 乾電池Kの内部抵抗rを求めよ。 (3) 回路を流れる電流が1.0[A]のと き,乾電池区の両極間の電位差を 求めよ。 (4) R[Q]の抵抗を含む図2のような 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 T CA) 図1 109 R 129 図2 (千葉工大) た, Rを求めよ。 r 113 図1のように, 起電力E(V), 内部抵 抗r[Q]の電池Dに内部抵抗r[Q]の電 圧計Vを接続した。このときVが示す値 は, E ではなく,(1)[V]である。 そこで電池Dを, 図2のように, 電池 E, 抵抗線 AB, 検流計 G, 既知の起電力 E.(V]をもつ標準電池 Es およびスイッチ S,, S.を組み合わせた回路に接続した。AB は太さが一様で,接点Cの位置は調整で き, AC 間の抵抗値が読み取れるように なっている。S, を開いたとき, ABに流れ る電流をI(A]とする。 S, を閉じ, S。を 電圧計V a r E 電池D 図1 Eo に入れた状態でGに電流が流れないよう にCの位置を調整したときの AC 間の抵 A B G 抗値R(Q]は, R。= Es ([]となる。 oS 次に S, を②に入れ, 再びGに電流が流れ ないようにCの位置を調整したとき, AC 間の抵抗値をR[Q]とすると, E は既知 E 2 電池D 図2

問1から問4の解説をお願いしたいです！

【問題5】 図の交流回路でR=4.0 k0, 1,= 320 mH であり, 抵抗の端子間電圧は実効値が 6.0Vで出 波数がf=2.0 kHzの正弦波交流であった。下の問い (問1~問4) に答えよ。ただし。 21× 0.16 - 1.0を既知としてよい。 m R 図 問1 この場合,コイルのリアクタンス XLはおよそいくらか。最も適切なものを①~⑤のうちから 一つ選べ。 16 0 2.0 kQ の 3.0 kn 34.0 kn の 5.0 k 6 6.0 kn 問2 コイルの端子間電圧 (実効値) はおよそいくらか。 最も適切なものを①~⑤のうちから一つ 選べ。 17 04.0 V の 6.0 V 3 8,0V の 10 V 6 12 V 問3 電源電圧をVimax Sin(2nft + 0) と表すとき, Vimax はおよそいくらか。最も適切なものを①~ ⑤のうちから一つ選べ。 18 0 10 V 2 12 V の 13 V の 14 V 5 15 V 問4 この回路で電源電圧と電流の位相差はおよそいくらか。最も適切なものを①~⑤のうちから 一つ選べ。 19 5 2 乙_ の 「A の の Q

マーカーで印をしたところの解説がイマイチよくわかりません。グラフの意味もあまりピンとこないです。 詳しく教えてほしいです。 また、できれば別解があれば教えてほしいです。

十反 初理 う 支点0(ビン) の た。I。の最大値はいくらか(キ)。また ω を R, L, Co. Ve のうち必要なものを使って表 せ(ク)。 のの 棒A の 棒B (配点率 33 %) の ao 小球B OP の 小球A はう R 図3 Og C= 子の II 図1に示すように,抵抗値 R の抵抗,自己インダクタンス Lのコイル,電気容量 C の平 bo かをつ 行板コンデンサー,スイッチ Sからなる回路がある。平行板コンデンサーは極板間の距離 x 図1 を変えることができる。極板問距離 x = d のときの電気容量を C = Co とする。最初,コン デンサーに電荷は蓄えられておらず極板間距離は x =d であり,スイッチは開いている。 テの物 -OP まず,端子 a-b 間に起電力 E の直流電源を接続した(図2)。抵抗に電流が流れ始め,その 後十分長い時間が経過すると,電流が流れていないとみなせるようになった。 R (1) 電流の最大値はいくらか(ア)。また最終的にコンデンサーに蓄えられた電気量はいくら 99 S E- か(イ)。 Cニ 次に,直流電源をはずしてスイッチを閉じたところ,コイルに振動電流が流れる現象(電気振 bo 動)が観測された。 (2) 電気振動の周期 T はいくらか(ゥ)。またコイルを流れる電流の最大値はいくらか(エ)。 図2 その後,端子 a-b 間を導線でつなぐと抵抗に電流が流れ始め,十分長い時間が経過した後, 電流が流れていないとみなせるようになった。 P (3) この間に抵抗でジュール熱として消費されたエェネルギーはいくらか(オ)。 R V。 今度は,端子 a-b 間の導線をはずしスイッチを開いて,端子p-q 間に電圧の実効値 V。 be の交流電源を接続した(図3)。抵抗を流れる電流の実効値を I。として,以下の操作により電源 の角周波数 を推定することを考える。 (4) コンデンサーの極板をゆっくりと動かし極板間距離 x をdよりも小さくしたところ, 動 C = bo かす前より I。が大きくなった。このことから推定される は問い(2)の電気振動の角周波 図3 数より大きいか小さいか。 ω と問い(2)の T の関係を不等式で示せ(カ)。 としたところで I。が最大となっ 4 (5) さらにコンデンサーの極板をゆっくりと動かしx=

(5)の電気量保存則でどうしてかかる電圧がともにEとなるんですか？

A (等号は Rーrのとき) E2 P=IV= (R+r) E2 R+2r+ R (R-+4r -の消費電力が最大になるとき 『R-=0 より P-V-RE T安+ャ RE VR R=r(QB中 このときの消費電力 Pは P=E 4r - 大第。 4CT,--5 そのときの R=r Q=CiV Q2= CzV2 T,:ER Rtr Vi+ V2=- R -E R+r -Qi+ @2=-(C,E+C»E)_1 ここで,Ci=C, Ca=4C とすると, ①, ②, @式より -CVi+4CV2=-5CE ブラフをかくときは, DAをこえないこと また、の式より V-RキャE-V これをの式に代入して-CV+4c(p8-v)--sCE る。 -E-V. R+r R R+re-V==-5CE これを解いて tp)e-9R+5rp ュ=1+5(R++) <E 5(R+r) R -E 9R+5r 4R+5r -E=- -E V2= 5(R+r) 5(R+r) 合※C Pの電位が負で P。 より低いので、は負の値 である。 R+r ゆえに,D, ②式より 4R+5r 4CE (C]#C* 9R+5r .. CE [C], Q2=ー可(R+r) Q= 5(R+r) 物理重要問題集 129 R」 4F plant to Craures y and August blow wing within the This is

電池の内部抵抗について質問です。 添付写真1枚目の 青丸 のところで悩んでいます。 解答では、並列なので 　　　☆Vab = E としていました。 私の考えでは、内部抵抗を考え キルヒホッフ第二法則より、 ( 電池を流れる電流を I とする ) 　　　　E - Vab... 続きを読む

Eo A B E r z'んち E。 K-Vae Pac Pec r ぞんち E te-(Eリーメ

アがなぜ反時計回りになるか分かりません コイルは時計回りに巻かれてて、Aの方が高電位だから時計回りに電流を流そうとしているんじゃないですか？

問3 次の文章は,図8の結果から落下中の磁石の向きを推定する過程を述べた に入れる語句の組合せとして B 図7のように, アクリルバイプを鉛直に立て, その下端付近にコイルを設置」 た。コイルは、端子Aから端子Bへ上から見て時計回りに巻かれている プの上端付近で円柱状の磁石を静かに放し落下させ、コイルの端子Bを基海」 した端子Aの電位(電圧)1/をオシロスコープで観察する。磁石の上面がコィ。 の上端に達するまでの落下距離をhとする。h=30 cm のときの結果は、図。。 ようになった。ただし, 時間軸の原点は V=100 mVになった瞬間に設定さ ものである。文章中の空欄 ア ウ 最も適当なものを,下の0~®のうちから一つ選べ。 3 図8では,山が最初に現れることから,磁石がコイルに近づいてきたとき 端子Aの電位が端子Bの電位より高くなったことがわかる。このとき,コ イルには上から見て アの電流を流そうとする向きに誘導起電力が生じ ている。 ていた。それは,コイルを上から下に貫く磁束が ィしたからである。 磁石 したがって、磁石が ウ を下にして近づいてきたことがわかる。 10mm 得しい中ーう ア イ ウ アクリルバイプ h 時計回り 増加 N極 時計回り 増加 S極 時計回り 減少 N極 増子 コイル 10mm 時計回り 減少 端子B: 反時計回り 増加 N極 (そ。 反時計回り 増加 S極 図 7 反時計回り 減少 N極 反時計回り 減少 S極 V(mV) 200 > F-ma tCms) 30 -20 100 10 20 30 -100 -200 (9(3) 学 Z