啓林館　物理基礎　改訂版　静電気と電流の章末問題です。解説が載ってなくて、困ってます。解説してくれる方がいましたらお願いします

抗値はそれぞれいくらか。ただし、電流計に の抵抗と 6.0 Vの電池に接続したところ, 電 うに, A, Bを並列接続したものを、 1.3Ω (2) Pで消費される電力のうち, 70%が水を2.5m 図のように,電圧 100 V の電源を抵抗Rとポンプ Pに接続する。Rの抵抗値が15Ωのとき, 電圧計の かかる電圧は無視できるものとする。 にかかる電圧は無視できるものとして, 次の問いに答 読みが 70 V であった。電圧計に流れる電流や電流計 の抵抗の接続 1 一様な2本の金属棒 A, Bがある。 の材質は同じた: Aの断面積はBの 1 倍である。図のょ A, p.180, 182, 183 3 流計には 1.5 A の電流が流れた。 A, B の B 6.0V 1.30 の電力とジュール熱 p.185例題1 R えよ。 電流計に流れる電流の強さを求めよ。 100 V 15 の高さにくみ上げる仕事に使われた。Pが1.0分間 にくみ上げる水の質量を求めよ。ただし,重力加速度の大きさを9.8m/s°とする。 13) Rで1分間に発生するジュール熱を求めよ。 3自由電子の動きとオームの法則 川を流れる水の速さは複雑な要因によって決まるが, おお b p.178~180や 20 むね川の傾き(図Aの一に比例するものとする。電流を担 ; う自由電子の場合も同穏だと考えると, 図Bのように長さL の導体に電圧Vをかけた場合,川のモデルでいう川の傾き そに祖当すると考えてよい。よって, 自由 V は,図Bでは O図A a V と 電子が移動する速さひは,比例定数をんとして,ひ=k 表されることになる。自由電子の電気量の絶対値を e, 導体 の単位体積あたりの自由電子の個数をn, 導体の断面積をS として,次の問いに答えよ。 25 Tトー O図B 第1章 静電気と電流 第1章

問4（1）の化学反応式を詳しくと （5）をお願いしたいです

10:42 91% 2021_cheml.後期期末 ツ (2)(ア)、(ウ)はそれぞれ何の水溶液か。化学式で答えよ。 (3) 電球が点灯しているとき、亜鉛板、銅板での変化を、それぞれ電子 e'を用いたイオン反 応式で示せ。 (4) 電球が点灯しているとき、この電池で酸化される物質と、還元される物質をそれぞれ化 学式で答えよ。 (5)(イ)に用いる仕切りは次のどれが適切か。番号を選べ。 の銅板 2ガラス板 3素焼き板 のプラスチック板 (6)(イ)の仕切りを通って、(ウ)から(ア)へ移動するイオンをイオン式で表せ。 2022年1月31日(月) 出題教員:斉藤奈波 4. 下図のような装置で、2.00Aの電流を 16分5秒流した。次の問いに答えよ。 鉛蓄電池 e A B c D Pt Ag Ag H-SOtaq AgNOaq (1) 電流が流れているとき、極板 A~極板 D での変化を、それぞれ電子 e'を用いたイオン反 応式で示せ。 (2) 極板Aで発生する気体の物質量は何 mol か。 (3) 極板Dの変化量は何gか。 (4) 流れた電気量は何Cか。 (5) 鉛蓄電池の正極の質量は何g増加したか。 5.0.12gのマグネシウムを測り取り、Imol/Lの硫酸を10.0mL加え、発生する水素の体積を標準状 態で測定した。次の問いに答えよ。 (1) マグネシウムと硫酸の反応を化学反応式で記せ。 (2) 発生した水素は標準状態で何 mL か。 (3) マグネシウムと反応せずに残った硫酸は何 mol か。 2/2 く

黄色いマーカーのところの303ってどこから出てきたのでしょうか？みにくくてすみません…

応用例題 33 鉛蓄電池 鉛蓄電池を放電したところ,鉛極の質量が4.8g増加した。 (1)このとき流れた電気量は何Cか。ファラデー定数=9.65×10'C/mol とする。 (2)酸化鉛(IV)極の質量はどれだけ変化したか。増,減を付して答えよ。 (3) 電解液として30.0% の希硫流酸500gを用いたとすると,放電後の希硫酸は何g か。また,濃度は何%か。H=1.0, O=16, S=32, Pb=207 とする。 2e、 指針 Pb + 2H2SO』 + Pb02 PBSO。+ PBS0』 + 2H20 負極 負極 正極 正極 4.8g (303-207) g/mol 解答(1)反応した Pbは, -=0.050 mol, 流れたe"は 0.10mol。 9.65×10* C/mol×0.10 mol=9.65×10°C=9.7×10°C 答 Ix26.9 (2)(303-239)g/mol×0.050 mol=3.2g増答 500g もとの希硫酸 -98g/mol×0.10 mol+18g/mol×0.10 mol=492 g 答 H.0 の生成量 HeSO』の反応量 30.0 500g× H&SO』の質量 希硫酸の質量 100 492g -9.8g -=0.2849…=0.285 答 28.5%

電気量C（クーロン）で、マイナスをつけるときとつけないときがあるのはなぜですか？ 流れる電気量はプラスで表すけど、電子自身が持ってる電気量はマイナスで表すということですか？

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=

この問題をキルヒホッフ第二法則で解くとどうなりますか？ v＝C1分のQ1＋C2分のQ2じゃないんですか？

C2 H19 C」 EX C, の電気量と電圧を求めよ。 リー) I D -V |直列だから -=+より C=-C.Ca Ci+C2 C,C2 1 解直列だから をて C,C,V Ci+ C。 1 1 . Q=CV== 0 Q__C2 C,+C, C,だけについて Q=C,V. , より Vi=* C. -V 児Eトク 2個の直列の場合,片側にかかる電圧がよく出願される 知お

(イ)はどのようにして求めるのですか？ あと(オ)が減少する理由教えてください！！

の京次 ()E 問題 19 発展例題14 )鉛蓄電池 次の文中の( )に適当な語句, 数値を入れ, 下の問いに答えよ。 鈴蓄電池は,希硫酸中に( ア.)と鉛を極板として浸したものである。放電時にん 1 mol が完全に変化すると, ( r)Cの電気量を取り出せ, 液中の硫酸が( s 減少する。また, 鉛蓄電池を充電するときは, 鉛を外部電源の( エ )極に接続する。 充電すると,両極板の質量は( オ )する。 (間) 充電時におこる変化をまとめて化学反応式で表せ。 A 木.HOs 考え方 解答 放電 oL 2PBSO』+2H0 充電 鉛蓄電池の構造 鉛蓄電池の 放電,充電 Pb+2H,SO』+Pb02 (-)Pb|H,SO』aq| PbO2(+) 放電によって,鉛1mol あた り電子2mol が放出される。 充電は,外部電源の正極と電 池の正極,外部電源の負極と 電池の負極をそれぞれ接続し て行う。 1 mol の Pb の変化でe-が2mol 移動するので, 電気量は (9.65×10×2)Cになる。このとき、硫酸(モル質量 98g/mol は2mol(98×2g)減少する。充電時には,両極板上に生じて いる PbSO4 がPb および PbO2にもどり, 質量が減少する。 (ア)酸化鉛(V) (イ) 1.93×105 (ウ) 196 (エ) 負 (オ)減少 (問)2P6SO4+2H2O Pb+2H2SO4+PbO2

（４）は合っているか確かめて欲しいです！ また(5)から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

物体から国]物体に移るのみである。」 や 「一つの熱源から熱を得て, それを (3)(2)の状態でスイッチSを開いたのち, 極板の問隔を 2d[m] に広げたところ, コンデンサーに蓄えら (2)(1)の状態でスイッチSを閉じて十分に時間が経過した。 このときにコン (1) 真空の誘秀電率を Eo [F/m], コンデンサーの極板の面積をA[m°), 極板 (I] 図3のょうに, 電圧 V [V]の電池, スイッチS, 極板間が真空の平 て仕事に変えることのできる ()は存在しない。」 などと説明される場合がある。 3 コンデンサーには電荷が蓄えられていない。 C 2d の間隔をd[m) としたときの電気容量 C [F]を求めよ。 図3 用いて表せ。 した静電エネルギーは U2[J] となった。静電エネルギーの比学 (1] 図4のように, 電圧 V[V]の内部抵抗を無視できる電池,ス イッチ Si, S2, 電気容量がC, [F], Ca [F〕, Cs [F] のコンデンサ ー,抵抗値が R. [2], R2 [2] の抵抗からなる回路がある。初期 状態では,全てのスイッチは開いており, コンデンサーに蓄えら れている電荷はないものとする。 (4) スイッチS2が開いた状態でスイッチS,を閉じて十分に時間 が経過した。電気容量が C、 [F]のコンデンサーに蓄えられる 電気量Q.[C) を求めよ。 (5) スイッチS1, Szを全て閉じ十分に時間が経過した。回路上 の点Pを流れる電流I(A] を求めよ。 (6) (5)のとき, 電気容量が C3 (F] のコンデンサーに蓄えられた電気量は0であることがわかった。この ときの C.[F) を Ca, Ri, Raを用いて表せ。 Us を数値で求めよ。 U。 Ca C SA :Co R、 Re S」 図4

この問題の解説をお願いします

問題4】問1から問3に答えなさい. (解答番号 13 -L 15 問1 抵抗値がそれぞれ 30Ω, 20 2, 50 Ωの抵抗Ri, R2, R3 を, 図1(a)お よび(b)のようにつなぎ, いずれも PQ 間に 20V の電圧をかけた. I. 0.A a Po R,w R,al R,oJ ○ Q 308 200 502 30 R I. 0-57A Po- 20 1A R。 Q 50 R。 図1 20V 図1(a)の場合にD

問2から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

状態A 図2 状態B 図3 状態C 図のように,Iy平面の原点Oと, 原点よりも右側にある点 3 P(a, 0) にそれぞれ電気量 QA, の点電荷 A, Bがある。電気 量q(q>0) の点電荷を試験電荷として おy平面上の様々な点に置いて 受ける力の向きを調べた。点M, 0) ではェ軸の正の向きの力を, 3a 点N.0) ではェ軸の負の向きの力を受けたが,点X(4a-2/3a, 0) 点電荷A 点電背B P(a,0) では力を受けなかった。クーロンの法則の比例定数を良として以下の 問いに答えなさい。 間1 座標(r, 0}(ただし 0<ァくa)に試験電荷を置いたときに, この試験電荷が点電荷 A, Bの作る電場 から受ける力のェ成分Fを, Qa, Qs, 9, 4, r, kのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 問2 点電荷A, B は正電荷と負電荷のどちらであるか, 試験電荷が点Mと点Nで受けた力の向きと問1 で求めたFを使って説明し, Qaと Qの符号を記入しなさい。 エ Q。 問3 試験電荷が点Xで力を受けなかったことから を求めたところ, 2つの整数mとnを使って一と QB 表せた。mとnを求めなさい。 問4 試験電荷を点Y[,号)に置いたときに, この試験電荷が受ける力の大きさを求めなさい。 計算結果 2 は問3の結果をふまえて, Qe, 9, a, kのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 問5 試験電荷が点電荷 A, Bから受ける力とつりあう外力を加えて, 試験電荷を点Xから問4の点Yまで ゆっくりと移動させた。そのときに外力がする仕事の正負について説明し, その符号を記入しなさい。必 要があれば、3>1.7, /2>1.4 であることを使用してよい。