Question

0

高3物理コンデンサーの基本の問題です。
(1)をお願いします💦

2枚目にいろいろ書いてしまっていますが気にしないでください🙇🏻‍♀️

(1) 電気容量が C1 = 1.0 [μF], C2 = 2.0 [μF], C3 = 3.0 [μF] の充電されていないコン
デンサーを [図1] のように接続し,起電力E=12 [V] の電池で充電する。 このとき,
コンデンサー C2 に蓄えられる電気量は何 [μC] か。
d
(2) [図2] のように, 面積Sの薄い金属板5枚を等しい間隔dで平行に向かい合わせて
極板としたコンデンサーの電気容量はいくらになるか。 ただし, 極板間の誘電率を EDM
とする。
Hit
1
[図1]
E
E
[図2]
a
B

[B]
(1) 答 4.0 [AC]
Ch と C3 は並列接続であるから, 合成容量を C23
とすれば、
Q=CN
ev
1,0
CGIV Ch
Cit C3
C23=C2+C3= 2.0 +3.0 = 5.0 [μF]
C1とC23の直前
Q=CVI?V=
Cirlzz
CRE
at
=
[at]
Q←直列は?
V2
CTとC23 の直列接続において, 電池が与える
1/2=
C23
両端の電位差E=12 [V] が C1 と C23 に容量の
C, C63 v逆比に内分されてかかる。 C23 の電位差をV2とす
Crt(₂³
12
Cu = ₁0
C₁
C1 + C23
C₂
all
V2 一
CXE-145×12=2.0[V]
なお,C の電位差はVi=E-V2=10[V] であ
√₂₁
11/2
CI
1
C が蓄える電気量Q=C2V1 = (10) ×10
C+ C23 10 [μC] と C23 が蓄える電気量Q=C23V2は等し
くなっている (未充電コンデンサーの直列接続で
は、正負等量の電荷が極板に交互に分布する)。

+Q -Q
Hat
C₁
VI
E
C1
+2||2
←VI→
+Q -Q
C23
V2
C23 にかかる電位差 V2 は,合成前の並列接続さ
れた C2とCに共通にかかる電位差であるから、
C2 が蓄える電気量Q2は,
Q2=C2V2=(2.0[μF)) x (2.0[V])=4.0 [MC]
C2
+Q2
Q2
+247-2²
←V2→
+al Fas
C3

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

ChatGPT (FakeAI)

恐らく、電圧降下の関係を利用して電荷保存の式を1本立てた方が早いです。