(2)の①の式やQa, Qbでなんで、｢-｣を付けるんですか？？

[知識 468. 平行板コンデンサー 電気容量が C, 極板A,B の間隔が2dの平行板コンデンサーと, 極板と同じ形で dに比べて厚さの無視できる薄い金属板Dがある。 図1 のように, 金属板Dを極板A, Bから等距離になるよう に置き、電圧V の電池, およびスイッチSを通してA, Bと接続し, A. Bを接地する。 V d IS d ADB 図 1 -A Ax S B (1) スイッチSが閉じられているとき, 金属板Dにた くわえられた電荷はいくらか。 C, V を用いて表せ。 次に,スイッチSを開いた後, 金属板DをAの側にxだけ移動させる(図2)。 図2 (2) Dの電位はいくらか。 d, x, V を用いて表せ。 また, 極板A, Bにたくわえられた 電荷 QA, QB はいくらか。 それぞれd, x, C, V を用いて表せ。

なぜ電圧が等しくなるのでしょうか？

電気容量 2.0F, C2=3.0μF の2つのコンデンサー, V=2.0×102V の電池, スイッチ Si, S2 を用いて,図の回 路をつくる。 S, を閉じて Cのコンデンサーを充電したの Sを切り、次に S2 を閉じて十分に時間が経過した。 C. C2のコンデンサーは,はじめ電荷をもっていなかった 200 203, 200 S₁ Sz/ C₁ C2 = とする。 C. C2 のコンデンサーにたくわえられた電荷はそれぞれ何Cか。 S, を切ってからSを閉じる前の Cの電荷をQとし, 求めるC,, C2 の電荷を Q.. Q2 とする。 電池を切りはなして S2 を閉じるので, 電気量保存の法則から、図の破線で囲まれた部分 この電荷は保存される。 すなわち, QQ,+Q2 で ある。 また, C, C の上側、下側の極板は, それ それ導線で接続されており、電荷の移動が完了す S2 C +Q C 5 ると,上側, 下側のそれぞれの極板の電位は等し くなる。 すなわち, 各極板間の電圧は等しい。 ■解説 S を閉じたとき, C1のコンデンサ ーにたくわえられる電荷をQ とすると, Q=CV=(2.0×10-) × (2.0×102) =4.0×10-4C S, を切り, S2 を閉じた後の C, C2 のコンデンサ 一の電荷を, それぞれ Q1 Q2 とする。電気量保 存の法則から, Q1+Qz=4.0×10-4 ... ① また,各コンデンサーの極板間の電圧は等しい。 なんで Q2 Q₁ S2 +Q₁ +Qzl == ..2 2.0×10-6 3.0×10-6 -Q₁ -Q2C 2 理すると, 式 ② から, Q2=3Q1/2となり, 式① に代入して整 Q=1.6×10-C, Q2 = 2.4×10-C 13. コンデンサー 145

(2)(a)Q1:2.0×10^-10C　V1:2.0V 　 　 (b)Q2:1.0×10^-9C　 V2:10V になる理由を教えていただきたいです🙇🏻‍♀️

4 平行板コンデンサーと誘電体 (Op.242~244) 平行板コンデンサー (電気容量 20pF) を電圧10Vの電源で充電した。 (1) 充電が完了したときの電気量 Q [C] を求めよ。 (2)(1)のコンデンサーを次の状態で比誘電率 5.0 の誘 電体で満たす操作を行う。 (a) スイッチを切った状態で誘電体を挿入したときの, 電気量 Q[C] と極板間の電位差 V1 [V] を求めよ。 (b) スイッチを入れた状態で誘電体を挿入したときの, 電気量 Q2[C] と極板間の電位差 V2 [V] を求めよ。 (a) (b) 10V 第 1位 雨 誘電体 10V 誘電体

2枚目の赤線のところの意味がわかりません😖 どうしてこのような式になるのかどなたか教えていただきたいです

A d D S d ・B 図 1 [知識 468. 平行板コンデンサー■電気容量が C, 極板A, B の間隔が2dの平行板コンデンサーと, 極板と同じ形で dに比べて厚さの無視できる薄い金属板Dがある。 図1 のように、 金属板Dを極板A, Bから等距離になるよう に置き、電圧Vの電池, およびスイッチSを通してA, Bと接続し, A, Bを接地する。 \S (1) スイッチSが閉じられているとき, 金属板Dにた くわえられた電荷はいくらか。 C, V を用いて表せ。 V A I B 次に,スイッチSを開いた後, 金属板DをAの側にxだけ移動させる(図2)。 図2 (2) Dの電位はいくらか。 d, x, V を用いて表せ。 また, 極板A, Bにたくわえられた 電荷 QA, QB はいくらか。 それぞれd, x, C, V を用いて表せ。

コンデンサーの問題で1番最後の問7が分かりません。 電位差の関係で、V+v1-Ri-v2=0としていますが+v1というのはコンデンサーC1が最初にS1を閉じて充電が完了し、電位があげられていたからでしょうか？ また電気量保存の法則で、CE=-q'＋qにしてはダメなのでしょう... 続きを読む

3 (配点 34点) 図1のように, 起電力E の電池 E1, 起電力を変えられる可変電源 E2, 抵抗値がと もにRの抵抗 R1, R2, 電気容量がそれぞれ C, 2C のコンデンサー C1, C2, およびス イッチ S1 S2 を用いた回路がある。 はじめ, スイッチ S1 S2 は開いていて, コンデ ンサー C1 C2 に電荷は蓄えられていない。 電池 E1 と可変電源 E2 の内部抵抗は無視で きるものとして, 以下の問に答えよ。 S₁ 問1 次の文章の空欄 = CEE - CE (ア) 2 R₁(R) E₁(E) C₁(C) 図1 S2 -39- R2(R) スイッチ S1 を閉じる。 その直後, コンデンサー C の両端の電位差 (電圧) は 0 であるので, 抵抗 R に流れる電流の大きさは である。 十分に時間が経 過したときは、抵抗 R に流れる電流が0になるので, コンデンサー C に蓄えら れている電気量の大きさは (イ) であり、静電エネルギーは QCK である。 スイッチ S を閉じてから十分に時間が経過するまでの間に、電池É, がした仕事 であり、抵抗 R で発生したジュール熱は は (オ)イ である。 W-DAV IVE E2 C2 (2C) に入る適切な式を答えよ。 V=BI V IV. V B 2

(3)で位相のズレとかは考えなくて良いのですか？

の角周波数 は, 2π 2×3.14 = 3.14×102rad/s T 2.0×10-2 また, XL=wLなので, (2)の結果を用いると, 2.0×10²=(3.14×102)×L L=0.636H @= 368 548. インピーダンス 解答 (1) (a) (2) (a) (3) (a) V R2+ wL= 1 [A] (b) 0A R 47²L² T² Vo (2) (b) 4²L² T² R²+ V -[A] (b) 2πL と表される。 コイルに加 T わる電圧の位相は, 抵抗よりも π/2 進 んでおり,回路のインピーダンス Za [Q] は, 図1のように示される。 した がって, Za=√R2+(wL)=R'+ 4π²L² T2 7² A2C2 [Ω] /2(R2+ 2 R² + 指針問題図(a), (b) では,いずれも直列に接続されており, 交流電 圧を加えたとき,等しい電流が流れる。 電流に対する電圧の位相は、抵 抗では等しく, コイルではπ/2進み, コンデンサーではπ/2遅れる｡ 解説 (1) (a) 十分に時間が経過したとき,定常電流が流れる。 こ のとき, コイルの誘導起電力は0であり, コイルは抵抗0の導線と みなせるので,電流Iは, I=1 [A] V R (b) 十分に時間が経過したとき, コンデンサーは充電を完了しており 直流電流を通さない。 したがって,電流は0Aである。 (2) (a) コイルのリアクタンスは, 1 wC 0.64 H [Ω] V₁ WLA 図 1 T2 42C2 〔A〕 (b) コンデンサーのリアクタンスは, と表される。 コ ンデンサーに加わる電圧の位相は, 抵抗よりも π/2 遅れており,回 路のインピーダンスZ [Ω] は、図2のように示される。したがって, T 2лС 1 T 2₁= √ R² + (C)² = √ R² + 17³C² (92) Zb=1 [Ω] WC 42 (3)(a)加えた電圧の実効値を Va とすると, 最大値 Vo を用いて Za R 図2 1 wC Vo Va= -〔V〕である。電流の実効値を Iaとすると, Ia=Va/Zaの √√2 関係が成り立つ。 を求めたの Lの値を計算する。 ●コイル(またはコンテ ンサー)のリアクタンス をXとすると抵抗とも 素子の電圧の位相差 /2なので, Z=√Re+X2 となる。

(2)の解答の図2ってC1とC2を繋いで時間が経ったあとの図ですよね？ なぜこうなるのでしょうか？ 分からないところを自分なりにまとめた写真もつけておきます。

463. 電気量の保存 電気容量が2.0μF, 3.0μFのコンデンサー C,C2, それぞれ 2.0×102V, 1.0×102Vで充電したのち,電池を切りはなす。 次の (1), (2) の場合におい て、各コンデンサーにたくわえられる電気量と極板間の電位差を求めよ。 (1) 同符号の電気量をもつ極板どうしを結んだ場合。 (2) 異符号の電気量をもつ極板どうしを結んだ場合。 ヒント 接続の前後において、導線で結ばれた極板どうしの電気量の和は保存される。 各例題6162 章 電気

最初この問題を解く時、、、 普通に「VI=Wだから」と書いたけど、、、 教科書では長ったらしく書いてありました、、、 この手の示せとか、、、証明せよとか、、、そういうのってどういう条件が揃えば、、、証明完了になるんですか？？？

(6) 自由電子の速さは一定なので,電子の運動エネルギーは変化し ない。したがって, 電場が自由電子にした仕事は、すべてジュール熱 になっていると考えられる。 自由電子が時間tの間に導体中を進む距 Fi G 離xは, x=v4t この間に電場からされる仕事 wは. eV w=F₁x= L 図2 導体中には nSL 個の電子があるので,それらのすべてが時間 ⊿t の間 に電場からされる仕事 W は, W=nSLxw=nSLx -=envSV4t 単位時間あたりに生じるジュール熱をPとすると, W envSV=VI 4t P=- = =xv4t= ev Vat L F ev Vat L x を用いて される。 wは がされ ●導体 で,導 nSL E QI= いてし

(2)について質問です🙇‍♀️ R1とR2の電圧は8Vで等しいですか？ またその場合何故そうなるのか教えてください🙇‍♀️

258 第5章 電気と磁気 基本例題 108 コンデンサーを含む回路 図のように, 2.0 Ω, 3.0 Ωの抵抗 R1, R2, 電荷のない コンデンサー C, 内部抵抗の無視できる起電力 8.0 Vの 電池 E, スイッチSからなる回路がある。 (1) Sを閉じた直後に,R1を流れる電流を求めよ。 (2) Sを閉じて十分に時間がたったときに. R を流れる 電流を求めよ。 また, Cの極板間の電位差を求めよ。 解答 (1)Sを閉じた直後, C は抵抗のない導線とみなせ, R1 を流れる電流はすべてCに流れ込む。 よって, R」を流れる電流 Ⅰ [A] は, 8.0 I= =4.0A 2.0 (2) Sを閉じて十分に時間がたつと, Cの充電が完了し, 電流が流 れ込まなくなる。 このとき, R を流れる電流 I'[A] はすべて R2 を流れるから, C の電位差は 0 ⇒ Cは抵抗値 0 の導線 8.0 2.0 +3.0 I'= Cに電流は流れない ⇒Cは抵抗値∞の抵抗 -=1.6 A Cの極板間の電位差 V'〔V〕 は R2 での電圧降下に等しく, V' =3.0×1.6=4.8V E T8.0 V (1) S (2) R1 R2 20 3.00 2.0 Q '8.0V 3.0 Q 2.0 Q ウレ 2.0 Q 18.0 V 3.0 Ω 短絡 ₁ C

物理、コンデンサーについて質問です🙇‍♀️ （2）で赤でなぞったところに電流が流れるのはわかるのですが、各コンデンサーにV1、V2が加わるのが何故かわかりません（ ; ; ） 教えてほしいです！

発展例題41 コンデンサーを含む回路 [物理 図のように、 電気容量 C1, C2 のコンデンサー 抵抗 値 R1,R2 の抵抗, 内部抵抗が無視できる起電力Eの 電池, スイッチSを接続する。 次の各場合において C1, C2 のコンデンサーにたくわえられている電気量, および点Pの電位はそれぞれいくらか。 (1) Sが開いたまま十分に時間が経過したとき。 (2) Sを閉じて十分に時間が経過したとき。 解説を見る 指針 (1) コンデンサーが充電を完了し ており, Sが開いているとき, 定常電流は流れ ない。そのため, R1, R2 による電圧降下はな く, C, C2 にはそれぞれ電池の電圧Eが加わる。 (2) Sが閉じているとき, R1, R2 の抵抗を通っ て定常電流が流れ、 両者は直列に接続されてい るとみなせる。 また, C1, C2 の両端の電圧は, それぞれR, R2 の両端の電圧に等しい。 解説 (1) C1, C2 にたくわえられる電気 量を Q1 Q2 とする。 各コンデンサーに電池の 電圧Eが加わるので, Q=CE Q2=C2E 電位の基準はアースの位置であり, C2 の両端 の電圧はEなので, Pの電位はEとなる。 Vi 発展問題 499,500 P R₁ alt S E Q2'=CzVz= (2) R1, R2 は直列に接続されていると考えられ, 各抵抗に加わる電圧の比は, 抵抗値の比に等し い。 それぞれに加わる電圧を V1, V2 とすると, R₁ R2 E R₁ + R₂ VERTRE V2=- R₁+R₂ また,C1, C2 の両端の電圧は, それぞれ V1, V2 に等しい。 C1, C2 の電気量を Qi', Q2' とし, Q''=C,V,= -E R,C, R₁+R₂ R2C2 R1+R2 点Pの電位は, V2の値から, K2 -E R2 R1+R2 -E