電気です！ 電気力線はイラストも交えて教えてほしいです

.oM 図 伏の各点の電場の強さを求めなさい。ただし、クーロンの法則の比例定数をkとする。 【ガウスの法則を利用して電場の様子を求める 】 (1) 半径Rの金属球に+Qの電荷を与えた。 球の中心からrの点の電場。 ただし、R<rとする。 R 4nkQ +Q [C] 4ス) とB P (2) 半径Rで、厚さが無視できる金属円板に+Qの電荷を与えた。 電荷は金属板の表面に一様に分布し、電気力線は表面に垂直であるとした とき、表面からrの点の電場。ただし、r<Rとする。 R イ × 27r 2てk0 2 が (3) 非常に長い導体棒が一様に帯電している。 単位長さあたりの電気量を+qとするとき, 導体棒からr離れた点の電場。 9 47Uド9 [m ()本の 人 日0C)

解説もお願いします

M 問題 次の各点の電場の強さを求めなさい。 だだし、クーロンの法則の比例定数をkと十る 【ガウスの法則を利用して電場の様子を求める 】 (1) 半径Rの金属球に+Qの電荷を与えた。 球の中心からrの点の電場。 ただし、R<rとする。 R 4で +Q (C) イ7 0 40 P (2) 半径Rで、厚さが無視できる金属円板にこ+Qの電荷を与えた。 電荷は金属板の表面に一様に分布し、 電気力線は表面に垂直であるとした とき、表面からrの点の電場。ただし、r《Rとする。 R +Q [C) イ 2。 × 27と 2てk0 (膜の (3)非常に長い導体棒が一様に帯電している。 単位長さあたりの電気量を+qとするとき, 導体棒からr離れた点の電場。 9 47k9 本

答えがわからないので教えてください。電気力線のイラストも交えて解説お願いします

問題 次の各点の電場の強さを求めなさい。 ただし、クーロンの法則の比例定数をkとする。 M 【ガウスの法則を利用して電場の様子を求める 】 (1) 半径Rの金属球に+Qの電荷を与えた。 球の中心からrの点の電場。ただし、R<rとする。 R +Q[C] イス) とa P (2) 半径Rで、厚さが無視できる金属円板に+Qの電荷を与えた。 電荷は金属板の表面に一様に分布し、電気力線は表面に垂直であるとした とき、表面からrの点の電場。ただし、r《Rとする。 す R +Q [C] イ × 274 2てkd 2 面の2 (3) 非常に長い導体棒が一様に帯電している。 単位長さあたりの電気量を+qとするとき, 導体棒からr離れた点の電場。 ? ルト9 2cxlm

ここの疑問点を教えてください！！

鉛蓄電池は,希硫酸中に( ア)と鉛を極板として浸したものである。放電時に鍋 問題286 全 損代険①新祭次( 発展例題22>鉛蓄電池 次の文中の( 鉛蓄電池は,希硫酸中に( ア )と鉛を極板として浸したものである。放電時に欲 1 mol が完全に変化すると,( イ)Cの電気量を取り出せ,液中の硫酸が( ゥ )。 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。 (問)充電時におこる変化をまとめて化学反応式で表せ。 )に適当な語句,数値を入れ,下の問いに答えよ。 S-588 す損代及期売 H0g を電極士 解答 考え方 鉛蓄電池の構造 (-)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 出し、(イ 鉛蓄電池の OL00F 放電 放電,充電 Pb+2H-SO』+Pb02 2PBSO4+2H0 同 充電 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 P6SO4が Pb および PbO2 にもどり,質量が減少する。 (ア)酸化鉛(N)(イ) 1.93×105 (ウ) 196 (エ)負(オ)減少 (問)2P6SO4+2H20 CuLA い 電池の負極をそれぞれ接続し て行う。 をえの回 で直 .88 Pb+2H2SO4+PbO2 立

なぜ起電力がこの向きなのかわかりません

コンデンサーの解法3ステップ ヘ大と 《例》はじめすべてのコンデンサー ンデンサーの容 の電気量=0 とする。 インキ 差Vを仮定す 器〇 +CiVi -GV .….高 をイメージして 起電力 気を予想する。 Vo 会の 高+CV2 位の極板には 低-CV2 低電位の極板 む。

何故、解答の青線部のように表されるのかがよくわかりません！

86 .14コンデンサー 必解107.〈スイッチの切りかえによる電荷の移動〉 図のように,電圧 V [V), 21V。[V] の電池 E., E2, 電 気容量がいずれも C[F] のコンデンサー C., C2, 抵抗値 R(Q)の抵抗 R, スイッチS1, S2 が接続されている。最 S」 S2 R R[Q] C2 C[F)T C」 C[F] 初,スイッチ Si, Szは開いていて, Ci, C2 には電荷は蓄 えられていないものとする。また, 電池の内部抵抗は無 視できるものとする。次の問いに答えよ。 (1) S.を閉じてから十分に時間が経過した。 この間に電池 E」 がした仕事を求めよ。 (2) 次に, S. を開き S2 を閉じた。十分に時間が経過した後の C2の両端の電位差を求めよ。 また,この間に電池 E2がした仕事を求めよ。 (3) 続いて, Szを開き, S. を閉じた。十分に時間が経過した後, S」 を開き S2を閉じた。さら に十分に時間が経過した後の, C2の両端の電位差を求めよ。 (4)この後,(3)の操作をくり返すと, C2の両端の電位差はある有限な値に近づく。その但で キ E」 V% [V] E2 2% (V] 求めよ。 [17 大阪市大)

この問題できる限り解説お願い致します🙇‍♀️

3 (配点 34点) でれん R, 2Rの抵抗 R, R。 R. 電気容量がそれぞれ C, 2C, CのコンテンサーC, * C およびスイッチS。 切り林えスイッチSを用いて回路をつくる。はじめ、。 チSはどこにも接続していない。 R,(R) S。 C,(C) R(R) S a C E,(E) C(C) R,(2R) C(2C) E。(E) 図1 問1 はじめの状態で電池 E,を流れる電流はいくらか。 問2 はじめの状態で抵抗 R,での消費電力はいくらか。 はじめの状態から切り替えスイッチSを端子aに接続する。 明3 切り替えスイッチSを端子。に接続した直後に抵抗R,に流れる電流はいくら か。

（2）がよくわかりません。答えは10vなのですが 回答に至るまでの流れを説明していただきたいです、お願いします。

コンデンサーを接続し,V=30Vの電源につなぐ。各 図のように,Ci=3.0μF, C2=2.0uF, Cg=4.0μF の C。 3 C Y コンデンサーは, はじめ電荷をもっていなかったとし て,次の各問に答えよ。 1) XZ 間のコンデンサーの合成容量を求めよ。 X Z Cgo 4 (2) YZ 間の電圧を求めよ。 (3) C.. Caの各コンデンサーにたくわえられる電気量をそれぞれ求めよ。

問5なのですが、これはなぜ変化後の水素が出ていったことによる体積の量を考慮していないのですか？

(80 電流計 気体 川三の-気体 主泉 25. 右図のような装置を用い, イオン交換膜の左側 1時 (a槽)に 1.0mol/L の食塩水 2.0Lを, 右側(b槽) に 0.10 mol/L の水酸化ナトリウム水溶液 2.0L を入 [HOLC」 | 炭素電極 鉄電極 れて電気分解を行った。2.0Aの電流で電気分解をあ 8田 b槽 0.10mol/L NaOH水溶液 る時間行ったところ, イオン交換膜の両側の水槽か a槽、 1.0mol/L N NaCl水溶液 ら27°C, 10×10°Pa で合わせて 4.98L の気体が発 生した。以下の問1~問6に答えよ。なお,陽イオ 2し 2し 陽イオン交換膜 ン交換膜は,陽イオンのみを通すことができる高分 子の膜である。また, 両極から発生した気体は,槽の水溶液には溶けないものとする。なお,気体 定数は 8.3×10° Pa· L/(mol· K)であり, 電子 1mol の電気量は 9.65×10°C とする。発生する 気体は理想気体の状態方程式に従うと仮定する。計算の結果は, 問6を除いて有効数字2桁で答え ること。必要であれば次の数値を用いること。log2 = 0.30, log 3= 0.48 問1 イオン交換膜の左側(a槽)から発生した気体の分子式を記せ。 問2 イオン交換膜の右側(b槽)から発生した気体の分子式を記せ。 問3 電気分解で流れた電子の物質量(mol)を求めよ。 問4 電気分解を行った時間(秒)を求めよ。 問5 電気分解後のイオン交換膜の右側(b槽)の水酸化物イオンの濃度(mol/L)を求めよ。 問6 電気分解後のイオン交換膜の右側(b槽)のpH を小数点以下第一位まで求めよ。 (97 名古屋工大) - 70 -

(3)で、V(b)=V(c)になるのはわかるんですけど、V(b)がQ/4πεbじゃない理由がわかりません。r=bでの電場の強さもE=…の式で表されて点電荷の電場と同じではないのですか？

】 電気力線の密度が一様となる例 電荷が球面上に一様に分布する場合) 実戦 基礎問 68 /N=. -S=4π (電荷が平面上に一様に分布する場合) (正·負に帯電した金属板) 図のように,半径aの導体球を導体球と同心の電荷を もたない内半径めで外半径cの中空導体球で囲み,半径 aの導体球だけに正の電荷Qを与えた。導体の球面か ら出る(または入る)電気力線の本数はその面積によら ず一定で, その分布は一様である。また,電気力線の本 1本(Eo: 真空の誘電率)で与え 電気力線と電場 Q Q Q E= 4TEor S N=2本 -Q 図1 図2 数は単位電荷あたり, 1の電場の強さは, Eoとんの関係より, E=kQ 。 Eo られるものとする。 13) 中心からの距離が6, cの位置における電位をそれぞれ求めよ。た州。 無限遠方の電位を0とする。 (防衛大) 図3 (1) 静電誘導により,導体中に電気力線は存在せず,電場は0である。 ●ガウスの法則 電気量Qの電荷から出る(Q>0 の場合)。 たは電荷に入る(Q<0 の場合)電気力線の本数 N は, クーロン 解説 (2) 題意より,中心からの距離rが くrくbおよび c<r では,右図のように,電気力線は 中心から放射状に出たようになっており, その本数は、 (精講 の法則の比例定数をん, 真空の誘電率を Eo とすると、 JQl (ここで、ー 1 である) 4TE。 N=4rk|Q|= 本 Eo N=Q 本である。電場の強さは単位面積あたりの電気 Eo 力線の本数だから,a<r<b での電場の強さ Eは、 発展 閉曲面を出るまたは入る電気力線の総本数は,閉曲面内部の電気量 の和から求められる。 ●電場と電気力線電気力線の向き(接線の向き)が,その場所の電場の向きで ある。電気力線に垂直な断面を貫く単位面積あたりの電気力線の本数が,その 場所の電場の強さである。 電気力線の密度が一様である場合,面を垂直に貫く電気力線の総本数を N, 面の面積をSとすると,電場の強さEは, N E= 4元r? Q 4TEor2 (3)(2)の考察より,c<r での電場の強さも上の式で表され、点電荷の電場と同じであ る。よって, cSr での電位Vは, 点電荷の場合と同様に, Q V= 4TEor Q 4TEC よって,r=cの電位 V。は、 V= N E=- また,導体中の電場は0であるから,導体中のすべての点の電位は等しい。よって、 r=b の電位 Voは, Point41 Q V。=V。=- 4TEoC 電気力線の分布が同じ → 同じ電場. 電位の公式に従う Q 4TEor? (3) 6, cともに、 4TEOC 154 9.電場,コンデンサー 155 第4章 電気と磁気