コンデンサの電荷保存則の問題です。-CAV’ではなくCAV’になるのは何故ですか？
✨ ベストアンサー ✨
解決済みとは思いますが、気になったので
お伝えさせてください🌱
質問に対する回答としては
・下側(添付写真のピンク)が高電位
・A、Bが並列につながれている
・電荷量が保存する
という点に注目すると
( 下側はトータル +40μC つまり+ であり、
Va = Vbで下側が高電位 → 下側が +Q )
下側についての保存則を立てると
質問の2枚目の式になります。
ちなみに上側でも立てられるので
どちらで計算しても大丈夫です◎
質問写真と似せて解説を書いてみました。
良ければ参考にしてください🕊
あー、わかりました。中野先生ですね
なぜ僕と答えが一致しないかは、矢印の向きが反対だからでした．失敬しました。
中野先生は矢印の先が電位が高い側と設定するので
CAV'+CBV'=40μCでもちろん合ってます。
で、多分わかっていないのは、
前の時にAの極板がマイナスだから-CAV'と思ったと。
そう私が忖度して解釈します。
電荷保存則がそもそも分かって無さそうなので、ちゃんと言うと
電荷保存則は 同じ導線の全ての電気量は他の導線と繋がったり、アースされない限りは保たれる
ということでした。
要は、
勝手に、離れ小島の導線から電荷が出ていったりはしない
ということです。
なので、一枚目の写真から、下側の導線の電気量全てを40μCと求めていました。
で、この40μCは離れ小島だから一定だよ
っちゅうことです
A側に溜まっていた電気はB側の電気と中和されていい塩梅になりますね
そしたら、両方の極板とも正ですね
Bの方が沢山電荷を持ちますからね
回路の上側の電位は、同じ導体で繋がっているので等電位
つまり、上側の回路の電位をV'とすると
電荷保存則より
CAV'+CBV'= -40μC 👈マイナス
ゆえ、そもそも写真の電荷保存則が成り立っていないと思います
ごめんなさい。言ってる意味が分かりません...
ちなみにスタディサプリの板書なので間違ってるというのはないかと
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疑問が解決しました！
本当にありがとうございました😭