（２）と（４）の解説をお願いいたします

物理の電磁気の交流の問題です。写真に示してある問題の中の問２の（7）の問題で、一番右の写真の解説を見たのですが、冒頭の文章から意味がわからないので教えてほしいです。

Go/ 26 問題 2024年度 前期日程 物理 名古屋工業大 II コンデンサーの原理を用いると, 非接触で電気エネルギーを伝えることができ る。ここでは、壁の両側に金属製の極板を設置して, 壁の向こう側に電気エネル ギーを伝えることを考える。 以下の問1 ~問3に答えよ。 解答に物理量を表す文字 を使用する場合は、指定された記号から必要なものを選んで使用し, それ以外の記 号を使用しないこと。 ただし, 解答が数値となる場合は,指定された記号を全く使 用しなくてもよい。 問1 まず、 図1のように, 壁の両側に極板 A, B, C, D を設置した。斜めから 見た様子を図2に示す。 壁は誘電率 e 〔F/m〕, 厚さd 〔m〕 の均一な誘電体と みなすことができる。 全ての極板は面積S〔m²〕の正方形の導体である。 極板A と極板 B, 極板Cと極板D は, それぞれ, ずれることなく向かい合っ ており,平行板コンデンサーを形成している。 それらのコンデンサーは等しい 静電容量を持ち,その値を C(F)とする。 全ての極板の一辺の長さは、壁の厚 さに比べて十分長く,極板端部の影響は無視できる。それぞれのコンデンサー は互いに影響を及ぼさないものとする。 交流電源を極板Aと極板Cの間に接続した。 交流電源の角周波数 をω[rad/s] とする。 交流電源の電圧の, 時刻 t [s] における瞬時値を V(t)= Vocos (wt) 〔V〕 とし, 実効値を V, 〔V〕 とする。 さらに,抵抗値 R [Ω] の抵抗を, 極板Bと極板Dの間に接続した。 この回 路は,静電容量がCのコンデンサー2個と、抵抗値Rの抵抗, および交流電 源を直列に接続した回路とみなすことができる。 回路に流れる電流の実効値を Ie [A] とする。 導線の抵抗は無視できる。 (1)極板 A.Bによって形成されるコンデンサーの静電容量Cを. S.d.c うち必要な記号を用いて表せ。 (2) 図1の点A, B間にかかる電圧の実効値を, Ie, w, C, R のうち必要な記 号を用いて表せ。 (3) 電流の実効値Ie, Ve, w, C, R のうち必要な記号を用いて表せ。 (4) 抵抗値Rの抵抗で消費される電力の時間平均を, Ie, w, C, Rのうち必 要な記号を用いて表せ。 名古屋工業大 V(t) ( V(t)☹ 極板 A d 点 A 壁 極板 B 点 B 極板 C 図1 極板 D 極板 A 極板 B (壁の裏側) 壁 極板 C 図2 `極板D ( 壁の裏側) 問題 27 2024年度 問2 図1の回路に加えて, インダクタンスがL [H] のコイル2個を図3のよう に接続した。 交流電源の角周波数において, 静電容量 Cに対応するリアク タンス(容量リアクタンス)をXc[Ω] インダクタンスLに対応するリアクタ ンス (誘導リアクタンス)を XL [Ω] とする。 前期日程

抵抗の大きさ的にウエイア だと思ったのですが答えはウイエアでした💧解説お願い致します

電流と電圧の関係に関する, 次の実験を行った。 これらをもとに,以下の各問に答えなさい。 [実験Ⅰ] 図1のように回路を組み立て, 細い電熱線に加える電圧を変化させ、電流の大きさを測定 した。 次に、細い電熱線を太い電熱線にとりかえ,同様に加える電圧を変化させ、電流の大 きさを測定した。 図2は, それぞれの結果をグラフにまとめたものである。 [実験Ⅱ] 実験Iで用いた2本の電熱線を用いて, 図3のような回路を組み立てた。 次に,電源装置 の電圧を 9.0Vにして回路のA~Cの各点の電流の大きさを測定したところ, 点Aでは 2.4A だった。 図1 電源装置 図2 511519 15 0.8 222 太い 電熱線 図3 30 30 30 17 0.7 OB + スイッチ 15. 電 流 細い電熱線 電圧計 電流計 0.6 0.5 0.4 [A] 0.3 0.2 0.1 電源装置 PREG 152 細い電熱線 スイッチ 細い電熱線 B 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 電圧[V] A 太い 電熱線

理科です (2)〜(7)を解説していただきたいです🙏

3章 電流とその利用-47 ⑩ チャレンジ問題② 電流と電圧の関係を調べるため、抵抗器 R1 R3. スイッチ S1~S4. 電 計 Vs.V2.電流計 電源装置を使って 〔実験を行いました。 図は実験で使った回路を表してい ます。 (1)〜(7)の問いに答えなさい。 [実験] 操作Ⅰ 図の回路のS1, S2 を入れ, 電源の電圧を6.0V 図 にして電流を流した。 このとき、電流計が200mA を示した。 操作Ⅱ 図の回路のS1, Sa を入れ, 電源の電圧を 6.0V にして電流を流した。 このとき、電圧計 V が 3.6V を示した。 操作Ⅲ 図の回路の S3. S4 を入れ、 電源の電圧を 6.0V にして電流を流した。 このとき、電流計 が150mA を示した。 操作Ⅳ 図の回路の S1 S2. S3 を入れ, 電源の電圧を 6.0Vにして電流を流した。 操作V 図の回路の S1, S3. S』 を入れ, 電源の電圧を 6.0Vにして電流を流した。 (I) 抵抗器を流れる電流の大きさは、 抵抗器の両端に加わる電圧の大きさに比例する法則を何とい いますか。( ) (2)R」 の抵抗の値は何Ωですか。 ( Q) (3)R2 の抵抗の値は何Ωですか。 ( Q) (4) 操作Ⅲのとき. 電圧計 V2 の示す値は何Vですか。 ( V) (5) 操作ⅣVのとき. 電流計の示す値は何mAですか。 ( mA) (6)操作Vのとき、電流計の示す値は何mA ですか。 ( mA) (7)操作Vのとき、電圧計 V」. V2の示す値の比を最も簡単な整数比で答えなさい。 V1: V2 =( )

中2理科電気回路です。 写真の問題(2）です。 解答は19.6度だそうです。 何故そうなるのか分かりません！ 教えてください！お願いしますm(_ _)m 1枚目︰問題 2枚目︰1枚目（写真の）についての(2)

① 2種類の電熱線と容器A~Dを用いて,次の図4 実験を行った。 次の問いに答えよ。ただし, 容器と外部との熱の出入りはなく, 電熱線で 発生した熱はすべて水の温度上昇に使われる ものとする。 かき混ぜ棒 温度計 電熱線 40 ・水 〔実験〕 抵抗が4Ω と 2Ωの電熱線を用意し, 容器AとCには4Ωの電熱線を、容器BとD には2Ωの電熱線をとりつけた。 これらの容器 に18 0℃の水を100gずつ入れ,電熱線 を水の中に入れて, 図4,5のように配線した。 電源装置の電圧を12Vにして,一定時間電流 電熱線 20 100g 容器A 容器B を流したあと,それぞれの容器の水の温度を調べた。 図5 1 電源装置 容器C 容器 電熱線 40 ( 20

解説お願い致します🙇🏻‍♀️

電流と電圧の関係に関する、次の実験を行った。 これらをもとに,以下の各問に答えなさい。 [実験Ⅰ] 図1のように回路を組み立て,細い電熱線に加える電圧を変化させ,電流の大きさを測定 した。次に, 細い電熱線を太い電熱線にとりかえ,同様に加える電圧を変化させ,電流の大 きさを測定した。 図2は, それぞれの結果をグラフにまとめたものである。 [実験Ⅱ] 実験Iで用いた2本の電熱線を用いて, 図3のような回路を組み立てた。 次に, 電源装置 の電圧を 9.0Vにして回路のA~Cの各点の電流の大きさを測定したところ, 点Aでは2.4A だった。 800円 図1 電源装置 図2 0.8 B + スイッチ B-52 0.7 電流 0.6 0.5 0.4 太い電熱線 図3 電源装置 スイッチ 細い電熱線 [A] 0.3 細い電熱線 細い電熱線 IS 電圧計 0.2 B 0.1 A 80 >>1 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 電圧[V] > 太い 電熱線

解説を読んでも分からなかったので教えてください🙇🏻‍♀️特に、問題を解く時の、 イは細い電熱線2つを並列だから→回路全体に流れる電流2倍 エは太い電熱線2つを直列だから→回路全体に流れる電流1/2倍 という考えで、この違いが直列並列による違いなのか電熱線の太さによる違いなの... 続きを読む

■電流と電圧の関係に関する, 次の実験を行った。 これらをもとに,以下の各問に答えなさい。 [実験Ⅰ] 図1のように回路を組み立て, 細い電熱線に加える電圧を変化させ,電流の大きさを測定 した。 次に, 細い電熱線を太い電熱線にとりかえ, 同様に加える電圧を変化させ, 電流の大 きさを測定した。 図2は, それぞれの結果をグラフにまとめたものである。 [実験Ⅱ] 実験Iで用いた2本の電熱線を用いて, 図3のような回路を組み立てた。 次に, 電源装置 の電圧を 9.0Vにして回路のA~Cの各点の電流の大きさを測定したところ, 点Aでは2.4A だった。 図 1 |電源装置 図2 う 0.8 太い電熱線 + スイッチ 1 B-52 図3 0.7 0.6 電流 電源装置 0.5 0.4 [A] 細い電熱線 0.3 •細い電熱線 スイッチ 0.2 0.1 細い電熱線 電圧計 電流計 0 B 1 図1の電流計の端子を500mA 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 電圧[V] A C 太い電熱線

緑の下線のところについてなのですが、これはコンデンサーに流れ込む電流も問題文の図2のようになるということでしょうか？二枚目の写真の教科書のところにコンデンサーの電流は電圧に対してπ/2進むと書いてあるのですが、これとこの問題がの電流の流れが違うのは回路にコンデンサーを単独で... 続きを読む

146 46 交流過渡現象 図のX, Y, Zは抵抗 コンデンサ - コイルのいずれか1つずつである。 まず, 図1のように交流電源に接続す ると, Xを流れる電流(実線) Xに かかる電圧 (点線) の時間変 X Y Z 図 1 v 化は図2のようになった。 Io2A Ior =2〔A〕, Vo=100[V] である。 100V Vol 1 時刻 0 12 13 4 15 また,Zにかかる電圧の最大 値 V. は 50 〔V〕であった。 図2 次に図3のように直流電源と20 [Ω] の抵抗をXとYに接続した。 ス イッチSを閉じると 直後 Sには2 〔A〕 の電流が流れ、しばらくして5 X b 20Ω Y. S [A] の一定電流が流れるようになった。 Point & Hint 46 交流過渡現象 147 6x102(s) 交流の角周波数 ーに対してはV= ともに最大値)。 コンデンサ とすると,コイルに対してはV=L・I 1 CⅠ ここで,VとIは電圧と電流の実効値(あるいは コイルでは電圧に対して電流の位相は遅れ,コンデン 抵抗に対してはV=RI で位相の違いはない。 「サーでは逆に進む。 (1) Xは以上の知識から決まる。 YEZの区別は図3の直流回路の過渡現象から 調べる。 スイッチを閉じた直後コンデンサーは「導線」 コイルは「断線」状態 になる。そして、やがてコンデンサーは「断線」, コイルは「導線」状態に入る。 (2)コイルとコンデンサーは平均としての消費電力はない。 電力消費は抵抗での み起こり 実効値を用いて, RI または V.I. と表される。 実効値=最大値/√2 (3)X,Y,Zは直列なので, 流れる電流は共通。 そこで, Zにかかる電圧のグラ フ(図2のような) を描いてみると事態が明確になる。 (4) 各瞬間の電源電圧は, X, Y, Zの電圧の和に等しい。 (5) コイルは電流を流し続けようとするので・・・。 LECTURE コイルと電源の内部抵抗は無視でき コンデンサーのはじめの電荷は0とする。 図3 「X, Y, Zはそれぞれ何か。 また、それらの抵抗値 R, 電気容量 .C. 自己インダクタンスLの値はいくらか。 A 図1の回路の平均の消費電力はいくらか。 Zにかかる電圧が0となるのはいつか。図2の時刻 t の範囲で 答えよ。 図 1, 2 で時刻t=1×10-2 [g]のときの電源電圧はいくらか。ま した時刻 t = 4×10 [s]のときはいくらか。 (5) 図3で,Sを閉じ十分時間がたった後にSを開く。 その直後のX (1) 図2より電圧に対して電流の位相は遅れているから,Xはコイル。 また、図2より交流の周期はT=4×10-2 [s] なので, ω= 2π/T と Vo = wL・Io より VoT L = 2710 100 × 4 × 10-2 2×3.14×2 = 0.32 (H) 図3の回路で Y がコンデンサーとしてみよう (図 a)。 Sを閉じた直後はコンデンサーは導線と同じで, 一方,コイルは電流を通さないから流れる電流I は I = E 20 X 2002 ++ E 図 a となる (Eは電源の起電力)。 そして,十 分時間がたつとコンデンサーは電流を通さなくなり, コイルが導線と同 E じになる。すると,やはり 20 で発生するジュール熱を求めよ。 Level (1)~(4)★ (5) ★★ の電圧 (bに対するa の電位) を求めよ。 また, Sを開いた後, 回路 でIと同じ電流が流れることになる。 これ は事実に合わない。したがって,Yは抵抗(図b)。 Sを閉じた直後電流はR側を通るので X 20Ω E = (R+20) × 2 ...... ① Y R 十分時間がたつと、電流は導線となっているコイ ル側を通り Rはショートされるから E 図 b

中学　理科 写真の問３、4がわかりません。 答えは84%と4倍です。 どうやったらもとめられますか

3 次の実験について, 問いに答えなさい。 ① 発泡ポリスチレンのコップにくみ置きの水を100g入れ,水の温度を測定したところ室 温と同じ20.5℃であった。 ガラス棒 (2) 抵抗が6.0Ω の電熱線をコップに入れ, 図のような装置を組み立て, 回路に3.0Vの電圧 を加えた。 温度計 ③電流と電圧の大きさが変化しないことを確認し, ガラス棒で水をゆっくりとかき混ぜな がら5分間電流を流し, 5分後の水温を測定したところ21.4℃になっていた。 問1 この実験で、くみ置きの水を使うのはなぜですか、書きなさい。 問2 回路に 3.0Vの電圧を加えたとき, 電熱線で消費される電力は何Wですか, 求めなさい。 電流計 電熱線 電圧計 問3 ③で,水の温度上昇に使われた熱は, 5分間に電熱線から発生した熱の何%ですか, 求めなさい。 ただし, 水1gの温度を1℃上 昇させるために必要な熱量を4.2Jとする。 問4 同じ電熱線を用いて, 電圧を6.0Vにして実験を行うと, 5分間に電熱線から発生する熱量は3.0Vのときの何倍になりますか、求 めなさい。

教えてください。

名前: 2 2つの抵抗を用いた回路 トレ! p.57 和歌山 <10点×5 > 電流の性質について調べるために, 実験を行った。 あとの問いに答えなさ い。 ただし, 導線や端子, スイッチの抵抗は考えないものとする。また,流 した電流は直流である。 図1 回路A 〈実験 〉 2I4種類の豆電球 電源装置 図2 回路B 電源装置 (3) 1~4を 導線や a スイッチを使ってイッチ スイッチ USA 豆電球3 電源装置とつなぎ 端子 豆電球 2 豆電球 1 図1、図2のよう 豆電球4 に回路Aと回路Bをつくった。 Ⅱ 回路Aのスイッチを入れ, 電源装置で回路に3.0Vの電圧を加え, 回 路の各点を流れる電流の強さと各部に加わる電圧の大きさを測定した。 Ⅲ 回路Bのスイッチを入れ,電源装置で回路に3.0Vの電圧を加え, 路の各点を流れる電流の強さと各部に加わる電圧の大きさを測定した。