発展例題42
コンデンサーを含む複雑な回路 物理
図の回路において,Eは内部抵抗が無視できる起電力 9.0
Vの電池, R1, R2 はそれぞれ 2.0kΩ, 3.0kΩの抵抗, C1,
C2, C3 はそれぞれ 1.0μF 2.0μF, 3.0μF のコンデンサーで
ある。はじめ,各コンデンサーに電荷はなかったものとする。
(1) 十分に時間が経過したとき, R, を流れる電流は何mAか。
(2) 各コンデンサーのD側の極板の電荷は何μC か。
指針 (1) コンデンサーが充電を完了し
ており、抵抗には定常電流が流れる。
(2) 電気量保存の法則から、各コンデンサーに
おけるD側の極板の電荷の和は0である。
解説 (1) R1, R2 を流れる定常電流をI
とすると,
I=
(Iの計算では, V/kΩ=mA となる)
(2) 図のように,各コンデンサーの極板の電荷
を Q1, Q2, Q3 〔UC〕 とする。 はじめ各コンデンサ
の電荷は0なので、 電気量保存の法則から.
-g+Q2-93=0 ...①
R, の両端の電圧は, C.. C の電圧の代数和に
等しく, R2 の両端の電圧は, C3,C2 の電圧の
代数和に等しい。 したがって,
9.0
2.0+3.0
=1.8mA
2.0kΩ
1.8mA
A
3.0μF
+qi
1.0 μF 9₁
2.0×1.8=
3.0×1.8=
R₁
C1
+93
D
91
93
1.0 3.0
19. 電流 245
93
93 92
+
3.0 2.0
発展問題 500
C
D
3.0k
R2
C2
92
+q22.0μF
B
B
式 ②,③は,
μC
μF
となる。
=V
式 ①,②, ③ から,
α=4.8μC, g2=8.4μC, g3 = 3.6μC
C: -4.8μC, C28.4μC, C-3.6μC
なるほどです。
てことはこういう電気量がわからない時は適当に計算しやすいようにプラスとかマイナスとか置いといて、
公式に基づいた方程式を立てて解けば正しい値がもとまるので最初のプラスマイナスは適当で良いということですか？