(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

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=

高校物理　コンデンサー 下の写真の問題の問6で 静電エネルギーの変化量　と　電池の内部エネルギー変化量の符号の関係がわかりません。 答えはそれぞれ　-1/2IVΔt 、　IVΔt です。 この問題ではIは電流の大きさであり、 静電エネルギーの変化量=1/2ΔCV^2、ΔC... 続きを読む

教·エ·応生: 3' 3 次の文を読み、以下の問いに答えよ。 (配点比率 医: 4 外りように, 一辺a[m]の正方形の金属板を極板とする平行板コンデンサーが起電力V[V] 可能な電池に,スイッチSを介して接続されている。極板間の距離はd[m]である。この ーンテンサーに,厚さ d, 上下面が極板と同形である。誘電率e[F/m]の誘電体の板が,極板の 辺に沿うように挿入されている。コンデンサーを充電した後,誘電体をコンデンサーから引き出 すとき,どのような力がはたらくかを調べたい。 1ぶすます 以トでは、誘電体の位置を,極板の左端から誘電体の左端までの距離x [m]で表すことにす る。以下の問いに解答するとき,極板の端の効果,電池の内部抵抗,導線の抵抗,摩擦力は無視 できるものとする。なお, コンデンサーは大気中におかれており, 空気の誘電率は,真空の誘電 率Eo(F/m]に等しいとしてよい。 い ) 問1 誘電体がx=0の位置にあるとき,スイッチSを閉じ,回路が安定するまで十分に充電 い してから,スイッチSを開いた。このとき, 極板に帯電している電荷 Qo[C]はいくらか。 問2 間1の操作の後, スイッチSを開いたまま, 誘電体を極板から距離x引き出した。このと きの,コンデンサーの電気容量 C(F] と,蓄えられた静電エネルギーU[Jを求めよ。なお, 答えはa, d, e, Eo, X, Vの中から適するものを用いて表すこと。 問3 一般に,物体には位置のエネルギーが小さくなる向きに力がはたらく。この考えを用いて, 位置xにおいて誘電体にはたらくカの向きはどうなるか, 答えよ。どのように推論を進めた か簡潔に述べよ。 上記と同様のことを, スイッチSを閉じたままで行うと, 誘電体にはたらく力はどうなる

大門2の(ウ)で電気量保存則の立て方が分かりません。そもそもコンデンサー2に蓄えられる電気量が2q0-q1になる理屈が分かりません💦

A モーター 0.S ル 床 (n9 2.0 図3 次の文章を読み,以下の各問に答えよ。 2 図1のような一辺の長さ w [m]の正方形の薄い金属平板2枚を用いた間隔 d (my の2組の平行板コンデンサーC, Cg がある。平板の空間は真空 (真空の誘電率 F/m))であるが,コンデンサー C2 には図の右側から平板と平行にx [m]だ ナ比誘電率,P誘電体をゆっくりと挿入していく。誘電体は w × 20× d [m]の すき ま 吉右体で、挿入された部分は平板間に隙間なく埋まる。ただし, コンデンサーの 周辺部の影響は無視できるものとする。 ア) コンデンサー C, の電気容量(静電容量) Ci[F] を w, d, x, Eo, E, のう ち,必要なものを用いて表せ。 )誘電体をェだけ挿入したときのコンデンサーC。 の電気容量 C,[F] を w, 1, 2, E, Er のうち,必要なものを用いて表せ。 と C。を図2のように並列接続する。最初に, コンデンサー Caに誘電体を挿 ない状態(z = 0)でスイッチSを閉じて電荷を蓄えたところ, C, C2 とも

何から考え出せば良いのかがわかりません、ヒントをいただけませんか🤔

B A 図3のように、真空中に2つの極板(面積4) E を距離dだけ離して平行に向かい合わせたもの を平行板コンデンサーという。極板の端の影響 が無視できるとき、このコンデンサーの静電容 量Cは C-4 d で与えられる。今、極板間の電場Eが一様であ ると仮定して、式(a)を導け。式(a)を導く過程 で、必要ならば極板上の面電荷密度をgを使っ てよい。真空の誘電率は&。である。 x XB d XA 図3

コンデンサー 問1 誘電体を入れた瞬間のことなのか、十分に時間が経ってからのことなのかどっちなのかなと思ってしまいました。。 問題文に何も書かれていないということは色んな変化が終わって一定の状態になったときを聞かれているから、十分に時間が経ったときのことを聞かれていると... 続きを読む

第2問 次の文章(A·B)を読み, 下の問い(問1~4)に答えよ。 (配点 24) A 図1のように, 起電力Vの直流電源に, スイッチ S, 抵抗器, および電気容量 Cの平行板コンデンサーをつないだ回路がある。 スイッチSを閉じて十分時間 が経った状態で、, コンデンサーの極板問に極板と同じ形状の面をもち, 極板間隔 とほぼ同じ厚さの比誘電率e,(>1)の誘電体をゆっくりと挿入した。 極板闘隔は 極板の幅に比べて十分小さく電場は極板間にのみ存在し, 回路が置かれた空間の 誘電率は真空の誘電率に等しいものとする。 抵抗器 Er C S 図 1 問1 図2は,スイッチSを閉じて十分時間が経った状態で, 誘電体を挿入す る前の極板間に生じる電気力線の様子を表したものである。誘電体を半分だ け挿入したときの極板間に生じる電気力線の様子を表す図として最も適当な ものを,次ページの0~④のうちから一つ選べ。 6 図 2

コンデンサー (4)コンデンサーの静電エネルギー変化を求める際にコンデンサー極板間隔を広げるとVが増加することから3枚目の1行目の式を立てたのですが、解答にこの選択肢がなかったため、他の公式から導き出しました、 静電エネルギーが変化する際、½CV²のうちひとつのVは元々... 続きを読む

図のように, 内部抵抗の無視できる起電力Vの電池,抵抗値 Rの抵抗,電気容量 Cのコンデンサー, およびスイッチを直列につないだ回路がある。 $5 抵抗とコンデンサーの回路 165 抵抗とコンデンサーの回路 $5 *129 (12分-20点】12/3/ 抵抗(R) 電池(V)- ニコンデンサー(C) スイッチ 開1 スイッチを閉じた後しばらくすると電流が流れなくなった。このとき,コンデ ンサーに蓄えられた電気量はいくらか。 0-CV @ CV @ 1V 2 R V R 問2 問1で,電池のした仕事のうち, 一部は抵抗で発生する熱エネルギーとなり, 残りはコンデンサーに蓄えられる。スイッチを閉じる前にはコンデンサーに電荷は なかったとすると, スイッチを閉じてから電流が流れなくなるまでに抵抗で発生し た熱量はいくらか。 0-CV2 2 CV° 1 V2 2 R R 問3 スイッチを開き, コンデンサーの電荷を再びゼロにした後,抵抗値がより大き な抵抗に取り替えてスイッチを閉じた。このときの様子を表す文として最も適当な ものを一つ選べ。 0 抵抗での電圧降下が大きくなり, 充電時間が短くなった。 2 抵抗での電圧降下が大きくなり, 蓄えられる電気量が増加した。 抵抗を電流が流れにくくなり, 充電時間が長くなった。 抵抗を電流が流れにくくなり, 蓄えられる電気量が減少した。 問4 コンデンサーを充電した後に, スイッチを開いて, 平行板の間隔を2倍にした。 このとき,コンデンサーにした仕事はいくらか。 正しいものを一つ選べ。 0-cve Cy* @ o 1 /2 2 R R 問5 次に,スイッチを再び閉じた。この後の抵抗を流れる電流について正しいもの を一つ選べ。 0 電流は流れない。 2 電流は電池→抵抗→コンデンサーへ流れ, しばらくすると流れなくなる。 電流はコンデンサー→抵抗→電池へ流れ,しばらくすると流れなくなる。 電流は最初。 電池→抵抗→コンデンサーへ流れるが,しばらくすると逆に流れる。 6 電流は最初.コンデンサー→抵抗一電池へ流れるが,しばらくすると逆に流れる。 い帰合に覧

教えてください(＞人＜;) 次に以降がわからないです・

(i) 図2に示すように、真空中に置かれた2枚の平行金属板 A, Bからなる平行 CI(解答群) 板コンデンサーと起電力 V。 の直流電源,抵抗値Rの抵抗,さらにもう一つの VQ d V.Q (イ) 2d 2V,Q (ウ) d 電気容量 C, のコンデンサー(以下 C, とよぶ)からなる回路がある。平行板コ ンデンサーの極板 AB 間の距離はdである。 ただし, 最初の状態では平行板 () VQ VQ (オ) 2 カ) 2V,Q コンデンサーならびに C」 に電荷は蓄えられておらず、 スイッチS,と S,は開 いているものとする。 (の) 2V。 2Q (ケ) V。 S」 R V。 (サ) 2 ) 2V。 CVQ Q+ C,V。 Q (セ) Q+CV。 (CV.) (ソ) Q+ CV。 (ス) V,Q (タ) (Q+ C.Vo) CV3Q VQ (ツ) 2(Q+ C,V.)* (チ) d (Q+ C,V.)? GVGQ 2(Q+ C,V) A (テ) (ト)コンデンサーC (け)抵抗 (=) 平行板コンデンサー (ス)内部エネルギー (ネ)摩擦熱 図2 の)ジュール熱 ) 増加している (E) 減少している S;は開いたまま, S, を閉じ,じゅうぶん時間が経過した状態で,極板 Aに は-Q(Q>0),極板Bには +Qの電荷が蓄えられていた。この状態を状態 (7)変化せず等しい (a)とよぶ。このとき極板 AB間の電位差は であり、S」 を閉じてか ら状態(a)に達するまでの間に電池がした仕事は である。平行板コ ンデンサーがこの間に蓄えた静電エネルギーは である。 の差は,回路中の として消費された。 と で 次に,状態(a)から, S」 を開いたあと, S2 を閉じ,じゅうぶん時間が経過し たものとする。極板 AB からなる平行板コンデンサーに蓄えられている電気量 である。また, は であり,C」 に蓄えられている電気量は 平行板コンデンサーと C, に蓄えられている静電エネルギーは, それぞれ (10) である。先の状態 (α)で両コンテデンサーに蓄えられて と いる静電エネルギーの和は で与えられるが、 と (10) の和はこれと比較すると 0

電磁気学の分野なのですが、自分には難しくなかなか解く手が進みません💦 もしよろしければ解説して頂けるとありがたいです。よろしくお願いします！

機能,のそれぞれに関して簡潔に述べよ。また,電気容 【問2】(1) キャパシター(コンデンサー)とは何かを,①構造, 量(静電容量)の定義を書け。 (2) O 誘電分極,②分極ベクトルP(電気分極),③電場 E と電束密度ID の関係,について簡潔に述べよ。 (3) ある平行板キャパシターの電気容量は 30 μF である。このキャパシターの極板の間に,ソーダガラスを隙間なく挿入し た。電気容量はいくらになるか(ソーダガラスの室温における比誘電率については書籍やインターネットから調べよ)。 (4) キャパシターには加えることのできる限界の電圧があり,これをキャパシターの耐圧という。いま手元に耐圧 25 V,電 気容量 10 μF のキャパシターが数十個ある。これらを接続して,耐圧75 V, 電気容量 20 μF のキャパシターを作るには どのようにすればよいか。その方法と考え方を述べよ。 (5) 極板間が真空のキャパシタがあり,この極板間の電位差が 10 V になるまで電荷を蓄えさせた。この状態で,ある物質を 極板間に隙間なく充填したのち,極板間の電位差を測定すると 3.5 V になっていた。充填した物質の比誘電率を求めよ。

解き方わかる方いませんか🙇🏻‍♀️ 答えまでいかなくてもなんとなくの解き方だけでも大丈夫です🙇🏻‍♀️🙇🏻‍♀️

18 B図 3のように, 2枚の広い極板 A, Bを向かい合わせた平行板コンデンサーが ある。中央には電荷をもたない金属板Cが極板 A, Bに平行に置かれている。 極板A, B, 金属板Cの面積はともに S, 金属板の厚さはd, 極板A, Bの間隔 は 5d である。極板 A, Bに垂直にx軸をとり, 極板Aの位置を座標の原点とす る。ここで, 極板Aを接地し, 極板BにQの正電荷を与えた。 り A C B aに比べて P. P2 Ps x 0 d 2d 3d 4d 5d 図 3 金属板