電位法でこのコンデンサーの電気量を解きたいのですが計算が合いません。エッセンスに正しい電位法での解説がないので教えてもらえませんか。なんでかいつも24Vになります。

18 20 V で充電された10μFのコンデン サー C」と,10 V で充電された 40 μF のコ C. ンデンサーC2 をつなぎ, スイッチを入れ C2 C、 ると何Vになるか。図a,bの場合につ 図b 図a いて答えよ。 サ+だお「 =fuF]x (V]

(3)がわからないです、詳しく教えてください

(4) このような水酸化ナトリウムの工業的製法を何といリ。 (1陽極 陰極 イオン女採勝法 F2 +2DH- AO 2H20+20 A H H20 Hz e 212 水溶液の電気分解 白金電極を用いて,硝酸銀水溶液を1.0Aの電 流で80分 25秒間電気分解した。次の各問いに答えよ。 (原子量は,(Agラ108 ファラデー定数は 9.65×10* C/mol) (1) 流れた電気量は何Cか。 の 80 Pt 4800 1,0A×4825S-4825 C (2) 陰極に析出する物質の質量は何gか。 AgNOgaq Q05 -e 4825 C 9,65×104C/mol 96500482500 482500 0 005imol ×108g/m01 5.4g 0.05mol (3) 陽極で発生した気体の体積は標準状態で何Lか。 2H20→ +AH +4e momol 4mol 244 (rol x0,05mal 2mol 4 22,44/mal: X 4825C 闇 /(1) 5.4 / 102

(6)で、解説の黄色い部分はどうやって分かりますか？ (流れた電子の物質量の半分)

発展 216.(電気分解)0.10 mol/L 塩化銅(IⅡ)CuCl, 水溶液 1.0Lを両極に炭素電極を用いて電気分解 を行った。そして, 2.5アンペア (A)の電流を32分10秒間通じた。この電気分解について次の を行った。そして、 2.5アンペア(A)の電流を32分10秒間通じた。この電気分解についっ。 各問いに答えよ。ただし, 電気分解に伴う水溶液の体積変化は起こらないものとすx (1) 陽極,陰極で起こる変化をそれぞれ電子e~を用いたイオン反応式で示せ。 (2) 流れた電気量は何クーロン(C)か。 (3) このとき流れた電子e"は何 mol か。 (4) このとき陽極に発生する気体は, 標準状態で何Lか。 HOS 0H0 (5) このとき陰極に析出する物質は何gか。 0,80 塩化銅(I) CuCl, 水溶液 (6))電気分解後の塩化銅(Ⅱ)水溶液の濃度は何mol/L か。 -

(3)の9.65×10の4乗Cはどこから出てきたのですか？教えていただきたいです！出来れば急ぎでお聞きしたいですお願いしますm(_ _)m

一般的な燃料電池の構成は, 次のように表される。下の各問いに答えよ。 基木例題22 燃料電池 的な燃料電池の構成は、 次のように表される。下の各問いに答えよ。 (-)Pt-Hal HsPO4aq|02·Pt(+) 放電するときに,正極と負極でおこる変化を,それぞれ電子e-を含む式で表せ。 放電するときにおこる変化を,1つの化学反応式で表せ。 1.93×10°Cの電気量を得るために消費される水素は, 標準状態で何 mL か。 ここで、 e,0 は、 ¥1:1の組 トなすこと 上が+3 でいる 問題187 8T が反 解答 (1) 正極:O2+4H++4e 負極:H2- の+2×2から,放電時の変化を表す反応式が得られる。 「考え方 (1) 燃料電池の正極 活物質は酸素O2, 負極活物質は水素 He である。 (2)(1)の各反応式を, 電子eが消えるよ うに組み合わせる。 (3) 負極の反応式か ら,He とe- の物質 量の関係を求める。 e-1mol の電気量は, 9.65×10°C である。 2H2O 2H++2e- C) 2H2+O2 2H20 (3) 1.93×10°Cの電気量に相当する電子の物質量は、 .18T 1.93×10°C 9.65×10C/mol の式から,2 mol の電子が流れたときに消費される水素は1mol =2.00×10-2mol なので, 2.00×10-2mol の電子を取り出したときに消費される水 素は1.00×10-2mol である。したがって, 標準状態における水素 の体積は,次のように求められる。 22.4×10°mL/mol×1.00×10-2 mol=224mL 体変る 2 分 分 3分 第山章 物質の変化

この時って電気量がマイナスなので電流の向きは電子の向きと同じですか？

[山口大 改) 1列題 80, 423 電気量 -e[C] 向に垂直な面 いる。 を求めよ。 >例題 87

ケの解説のところに書いている図の点線の部分についてなぜ-q1ではなく+q1なのですか？教えて下さい。お願いします!

100, 2010, 30Ωの抵抗R,, Ry, R,, 電気容量 コンデンサーを含む画 図のな, 内部抵 ンサーC, Caに電荷はないと。 グスイッチ5,, Saからなる回路がある。 次の文の 流れる電流は(ア )Aで。 の3.0VのE, 値がそれ それぞれ, のC,, Cz, およ 19, 電 249 'S R, 100 5 1,0uF 2002 適切な数値を入れしよ。ただし, はじめ, コン A0E 極板A 'S R。 インを開いたままS,を閉じた。その直後にR,に 4.0F 300 ゥ V, その極板Aにたくわえられる電荷は( の両端の電位差は( )Vである。 エ )Cであ 多 40 |ケ V, C,の極板Aの電荷は( コ )Cとなる。 (12.三重大 改)→例題顔41· 42) 『口 問題 501 R, U==CV?=x(4.0×10-)×0.50"=5.0×107J (3) (カ) Szを閉じてから, 十分に時間が経過したとき, C,. Caには電流が流れない。 R2 の両端の電位差は(イ )と同じく, V: Ci OC A0'I (キ) C2 の極板間の電位差は, 並列に接続されている R, の両 端の電位差と等しい(図2)。 R, の両端の電位差 V3[V]は, A+Q V C。 I =1.5V 20 図2 V;=R,I;=30×- (ク) 極板Aは電位が高い方なので, 正の電荷をたくわえている。その 電荷をQ:[C]とすると, Q=CVs=(4.0×10-)×1.5=6.0×10“C (4) (ケ) Sz を開く前((3)の状態)で, C, の下側の 極板にたくわえられている電荷は負電荷であり, これを -Q[C]とすると, -Q=-C,Vz=- (1.0×10-)×1.0 =-1.0×10-6C Szを開き, S, を開いて, 十分に時間が経過したと きの C。の両端の電位差を1V[V]とする。図3の 破線で囲まれた部分の電荷の和は正なので, 各極 板の電荷を q.[C], 9:[C]とすると, 9:=C,V=(1.0×10-6)×1V 42=C,V=(4.0×10-)×1V 電気量保存の法則から, (3), (4)の各状態で, 図3の破線で囲まれた部 分の電荷の和は保存される。破線部分には -Q{[C], Q:[C]の電荷 があったので、 ①(4) Sz. S, の順に開い ており、図3の破線で目 まれた部分の電荷の和は、 (3)のときと等しく、 -Q+Q{=5.0×10*C である。また, S, を開い たとき, 抵抗 R, R,を 通じて、C, の上側の種 板と C。の下側の極板の 間に電流が流れる。十分 に時間が経過すると、 C, の上側, C。 の下側の種 板は等電位となり、 電流 が流れなくなる。このと き,C., C.の極板間の 電位差は等しく,両者は 並列接続になるとみなも 1b +q 92} 92 図3 0+,0-=D+'b (1.0×10-)×V+(4.0×10-9)×V=(-1.0×10-)+(6.0×10-) V=1.0V (コ) 極板Aは電位が高い方なので, 正の電荷をたくわえている。その 電荷 9.[C]は, 42=C,V=(4.0×10-)×1,0=4.0×10→C 別解)(コ) コンデンサーの並列接続では, 電荷が電気容量の比に 分かれる。-Q/+Q{=5.0×10-Cの電荷が1:4に分かれ,求め る電荷は, 4.0×10→Cとなる。 °2 501. 非直線抵抗とコンデンサー 解 (1) 8.8W (2) 1.27+1.1/=6.0 (3) -4.0×10“C (4) 7.29 指針 Sを閉じた直後, コンデンサーCは抵抗0 の導線とみなすこと ができ, 電球Lと抵抗 R, の並列接続に, R,と R,の合成抵抗が直列接 続されていると考えられる。十分に時間が経過すると、, Cには電流が流 れこまなくtr

写真見づらくてすみません。 2021年九州工業大学後期の物理の問題です。 (8)の解き方を教えていただけるとありがたいです

物理2 中心軸 [1] 小さな穴をあけた薄い導体板1,2が、真空中に図1のように距離dだけ離して 平行に置かれている。導体板1は、導体板2より電位がVだけ高く,導体板の 板面は鉛直方向に平行である。今,質量mで正の電気量Qをもつ荷電粒子を 図1の左側から導体板1の穴の中心に速さ で導体板に垂直に入射させた。鉛 直上向きにz 軸を取り,清体板1の穴の中心のz座標をz=0 とする。重力加速 度の大きさをgとし,導体板は十分に広いものとする。以下の間いに答えよ。 数式を求める問題では、m, ソレノイド Zn -0 O 荷電粒子 荷電粒子 ア ソレノイド |R d ー = X 0E 図2 図3 Q V, d. V gから必要なものを用いて答えよ。 (5) 磁場が存在する領域に荷電粒子が入った直後に荷電粒子にはたらく力の大き さを m, Q, U2, Bから必要なものを用いて表せ。また, この力が図2のy軸 の負の向きになるには, 磁場は図2の紙面に対してどちら向きならばよいか。 選択肢{D 表から裏に向かう向き, ②(裏から表に向かう向き)から選び, 番号を記せ。 導体板1 導体板2 61 荷電粒子 L7 (6) 磁東密度の大きさBをいろいろ変化させ,荷電粒子が図2に示す円周とy軸 との交点Pを通過するように調整した。このときのBをBo とする。Bo をm, Q, r, Uz を用いて表せ。 I図 (1) 2つの導体板間の電場の大きさを求めよ。さらに, 図1上での電場の向きと して正しいものを選択肢 {① 右向き, ② 左向き} から選び, 番号を記せ。 ベマ) 荷電粒子が点Pを通過した場合, 荷電粒子が磁場中を通過するのに要した時 間をr, Uz を用いて表せ。円周率をπとする。 m (2) 荷電粒子は導体板 1 を通過して運動を続けた。導体板間における荷電粒子の 加速度の水平成分の大きさを求めよ。 (8) 次に, B= Bo のまま, 電気量2Q,/ 未知の質量 M の荷電粒子を, x 軸に沿っ て速さ v。で磁場中に入射させたところ,荷電粒子は,図2に示す円周上の 点R(ZPOR = 30°)を通過した。Mはmの何倍かを求めよ。 (3) やがて荷電粒子は導体板 2に達した。 導体板2に達したときの荷電粒子の水 平方向の速さを求めよ。 (9) 間(8)の荷電粒子について,点Rにおける速度の×成分を U2 を用いて表せ。 ()図2 の磁場を2つのソレノイドで発生させる。図3に示すように,2つのソ レノイドの中心軸がxy 面に垂直で点0を通るように並べ,2つのソレノイド に同じ大きさと向きの磁場を発生させた。このとき,図2のような磁場を実 現するには, 2つのソレノイドの間隔を大きくすべきか, 小さくすべきか。解 答は,ソレノイドについて説明し,ソレノイドが作る磁場の特徴数とともに, 間隔の設定理由を 200字程度までで記述せよ。 荷電粒子が導体板2に達したときの荷電粒子の位置のz座標を求めよ。 ただ し,y = 0と近似できる場合について計算せよ。 [2] 図2のようにxy平面を考え, 質量mで正の電気量Qの荷電粒子を, 磁場がか けられた領域にx軸に沿って速さ v2で入射させた。ここで, 磁場は, 点0を中 心とする半径rの円内 (図2の灰色の部分)にのみ存在し, その方向はxy平面 に垂直で, 磁束密度の大きさはBで一様である。重力の影響は無視し, 荷電粒 子はy平面内を運動するものとする。以下の問いに答えよ。 ○M5(854-43) - 0I - ◆M5(854-44

(1)の問題。「qがQになる範囲まで」とあるのでOからqまではグラフ書いちゃいけない気がするんですが…

3.静電場内の (1) か[V] 106 第4章電磁気 の内 (1) 横軸には極板 A の電気量q [C], 縦軸に は AB間の電位差[V] をとる。qと»の 関係を表すグラフ (カーqグラフ)を, qが Q[C] になる範囲までかけ。 (2) AW を上でかいたグラフ中に斜線をつけ p[V] て表せ。 q (C) (3) Wを太線で囲め。 0 q Q (4) 極板Aの電気量がQ [C] になったとき, 極板間の電位差をV[V] とする。UをC とVで表せ。また, UをQとVで表せ。 C [C 9 q+4q Q 解説 129 スイッチの開閉と電気容量の変化 [難易度

(3)から分かりません。教えて欲しいです。よろしくお願いいたします。

図1のように,極板 P, R間の間隔が3dで, 面積Sの平行板コンデンサーが真空中に置かれ ている。このコンデンサーには電圧Vの電池とスイッチが接続されており, 電位の基準となる ように極板Rが接地されている。 最初、 スイッチは開いており, 極板P, R は帯電していな い。真空の誘電率を so として, 次の問(1)~(5)に答えよ。 ただし, 極板の面積は十分大きく, 極 板の端の影響は無視できるものとする。 3 (1) このコンデンサーの電気容量を求めよ。 スイッチを閉じ, 十分に時間が経過した後, スイッチを開き, 極板Pと極板Rを平行に保っ たまま,極板 P, R間の間隔を5dにした。 (2) 極板Pの電位を求めよ。 次に、極板P, R間の間隔を3dに戻してスイッチを閉じた。十分に時間が経過した後, 図2 のように、極板 P, R と同じ形で帯電していない博い導体板Aを, 極板 P, R と端の位置が一致 するように,極板Rからdだけ離して平行に挿入した。 (3) 導体板A の電位を求めよ。 さらに、図3のように, 導体板 Aと極板Rの間を比誘電率2の誘電体で完全に満たした後, 十分に時間が経過した。 (4) 導体板Aの電位を求めよ。 (5) 極板Pに蓄えられている電気量を求めよ。 極板P 極板P スイッチ スイッチ |2d 3d 導体板A 電池 電池 極板R 極板R 図1 図2

(3)の電位の求め方が分からないので教えて欲しいです。 よろしくお願いいたしますm(_ _)m

図1のように、 極板P, R間の間隔が3dで、 面積Sの平行板コンデンサーが真空中に置かれ 3 ている。このコンデンサーには電圧 Vの電池とスイッチが接続されており、 位の基準となる トうに極板Rが接地されている。 最初, スイッチは開いており, 極板P, Rは帯電していな い、真空の誘電率を として, 次の問1)~15)に答えよ。 ただし, 極板の面積は十分大きく, 極 板の端の影響は無視できるものとする。 (1) このコンデンサーの電気容量を求めよ。 スイッチを閉じ、十分に時間が経過した後, スイッチを開き, 極板Pと極板Rを平行に保っ たまま,極板 P, R間の間隔を5dにした。 (2) 極板Pの電位を求めよ。 次に、極板P, R間の間隔を3dに戻してスイッチを閉じた。十分に時間が経過した後, 図 2 のように、極板P, R と同じ形で帯電していない薄い導体板 A を, 極板P, R と端の位置が一致 するように、極板Rから4だけ離して平行に挿入した。 (3) 導体板A の電位を求めよ。 さらに、図3のように, 導体板Aと極板R の間を比誘電率2の誘電体で完全に満たした後、 十分に時間が経過した。 (4) 導体板A の電位を求めよ。 (5) 極板Pに蓄えられている電気量を求めよ。 極板P 極板P スイッチ スイッチ 2d |3d 導体板A 電池 電池 極板R 極板R 図1 図2