Question

jiwoo

(2)についてなのですが、極板間隔が3倍になると〜電気量も1/3に減る、までは理解できるでのですが、なぜ結局答えは-2.0×10^-5Cになるのかが分かりません。

気
うぶ は
劇 352 電気各容量2 空気中で電気容量 3.0 μFのコンデンサーと、
起電力 10 Vの電池を右図のようにつないだ。 Sはスイッチで
いSA
ア に
10 V
ある。
CS50E Mel.
(1)スイッチを閉じて十分時間が経過した(状態 1)。コンデ
ンサーに蓄えられる電気量はいくらか。 また, 静電エネ
ルギーはいくらか。
(2))次に,スイッチをつないだままコンデンサーの極板間隔を3倍にした。電池の中
を通過した電気量はいくらか。また, その向きを図中のアかイで答えよ。
(3) 状態1に戻してから,スイッチを切り,今度はコンデンサーの極板間を比誘電率
7.0 の誘電体で満たした。極板問の電位差はいくらか。空気の比誘電率は1.0と
3.0 uF
Vot
する。

352 電気容量②
(1) 電気量:3.0×10-5C 静電エネルギー: 1.5×10-4J
(2) 電気量:一2.0×10-5C 向き:ア (3) 1.4V
電子はふつう電池の正極から負極に向かって移動するが, 電池より大きな電圧が
逆向きに加わると,電池の中を逆流することもある。
考えみ
解説
(1) Q= CV より, Q= 3.0× 10-6×10 =
3.0× 10-5C
A
U=CV より。
U=x
B
× 3.0× 10-6× 10° =D 1.5× 10-4J
電池は極板A上の自由電子を極
板Bへ運ぶ仕事をするが, (2の
ときは、電子が逆流している。に
の場合,電池が電子を運ぶ能力を
超えた状態になっている。)
S
(2) C= Eo
号より, 極板間隔が3倍になると電気容
d
量は今になるので, 蓄えられる電気量もに減
る。よって,アの向きに-2.0×10-5 C の電子が通
過する。
(3) コンデンサーの電気容量はC= E, Co より,
C= 7.0×3.0 = 21 μF
になる。電気量Qは不変なのでQ= CVより, 求
める電位差をVとして,
3.0× 10-5= 2.1×10-5 V
スイッチを切るとQの出入りは
なくなる。
よって、V= 1.4V
353 極板間引力

Answer 1

✨ Jawaban Terbaik ✨

ととろ

電気容量が1/3になればそれまでにコンデンサに蓄えられる電気量も1/3になり、差の2/3は回路を通じて電池に戻される

jiwoo

理解できました!ありがとうございます🙇‍♂️