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物理 高校生

(1)の問題はどうしてQ1を求める時にC12を使って計算できるのですか? Q1を求めるのであれば、C1×V(30V)式になるのではないですか? そもそもコンデンサーの回路の概念的なところが間違っているかもしれないのでそこから教えて欲しいです

問題 92 電気量保存の法則 1 起電力が30Vの電池, 電気容量がそれぞれ1.0μF, 2.0μF, 3.0μFのコンデンサー C1, C2 C3 およびス イッチS1, S2からなる図のような回路がある。 は じめ, S と S2は開いており,どのコンデンサーに も電荷は蓄えられていない。 有効数字2桁で答えよ。 S₁ 30V 物理 S (1) まず, S を閉じ, 十分に時間がたった。 C1 に蓄えられる電荷は何uCか。 (2)続いて,Sを開いてからS2を閉じ、十分に時間がたった。C2に蓄えら れる電荷は何μCか。 <千葉工業大 〉 2/29 牛 がなぜしゅを用いてQを出せるイッチS2は開いたままなので,コ ンデンサーC3には電荷が蓄えられない。 ab + C1 ここでは,電池とコンデンサー C1, C2が直列に接続さ れている回路を考えよう (右図)。 コンデンサー C と C2 の合成容量を C12 〔μF] とすると, 1 1 + C12 1.0 2.0 1 30V 2.0 よって, C12= (μF) 3.0 Cに蓄えられる電荷をQ1 [C] とすると, C1 と C2を合成したコンデンサー に蓄えられる電荷と等しいので, Q1 = 2.0 x 30 = 20[μC] 3.0 ちなみに,C2に蓄えられる電荷も20μCである。 ここで,あらためて次のことを確認しておこう。 Point コンデンサーの向かい合う2枚の極板には、必ず同じ大きさで逆符 号の電荷が蓄えられる。 188 ・電位の高い方の極板 電位の低い方の極板 正の電荷 負の電荷

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理科 中学生

(5)教えていただきたいです。

2.電流による発熱について調べるため、3種類の電熱線P (4V 4W) Q (4V, 8W), R (4V, 16W) を用意し、次の実験を行った。 図25は、電熱線P,Q,Rに電流を流した 時間と水の上昇温度の関係を示したものである。 ただし、室温は一定で電熱線に電流を流す前 の水温は, 室温と同じものとする。 実験 ① 図24のように、発泡ポリスチレンの 容器に入っている100gの水に,電 熱線Pを入れた。 電熱線Pに加える 電圧を4Vに保ち、 電流を流した。 その後、ガラス棒でかき混ぜながら. 1分ごとの水の上昇温度を調べた。 ② 電熱線Q,Rについて, それぞれ ① と同様の操作を行った ③ 図26のように、図24の電熱線Pの部 分を2本の電熱線Q, R を直列につ ないだものにかえ,その両端に4V の電圧を加え、4分間電流を流した。 図24 発泡ポリスチレンの容器 電源装置 温度計 電圧計 ガラス棒 電流計」 電熱線 P 水100g 発泡ポリスチレン の板 電熱線Q R 図25 10 図26 電源装置 の一極へ 電熱線 電源装置 の+極へ 水上昇温度 (C) 5 0 0 1 2 3 4 5 電流を流した時間 [分] 電熱線Q 電熱線 P 発泡ポリスチレン の容器 X (1) 実験で発泡ポリスチレンの容器を使う利点は何か、書きなさい。 (2) 電熱線Pの抵抗は何Ωか, 求めなさい。 -水100g X (3) 実験の①②から水の上昇温度は何に比例していることがわかるか。 電流を流した 時間以外で答えなさい。 X (4) 実験の②で、電熱線Rに2分間電流を流したとき,電熱線Rから発生した熱量は 何か 求めなさい。 (X(5) 実験の③で水の温度は何℃上昇するか。 図25をもとに,小数第一位を四捨五入して 整数で求めなさい。 75

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