274. コンデンサーのつなぎ換え■ 電気容量がそれぞれ
2.0μF, 3.0μF, 2.0μFのコンデンサー Ct, C2, Ca, 電
圧5.0Vの電池E, およびスイッチ S1, S2 を用いて、図
のような回路をつくる。 最初, S., S2 は開いており、各
コンデンサーの電気量は0であった。 次の文の
入る適切な数値を答えよ。
まずS」のみを閉じる。 十分な時間が経過したのち, C2 にたくわえられる電気量は
( 1 ) C である。次に, S, を開いて S, を閉じた。 しばらくすると,Cにくわえら
れる電気量は( 2 ) Cとなる。 さらに, S2 を開いて S, を閉じた。 十分な時間が経過
したとき, C2にたくわえられる電気量は( 3 ) Cである。
問題275 276
また,C2, C3 の極板間の電圧は等しい。
Q2
Q3
3.0x10-6
2.0×10-6
Q2 = 3.6×10 - FC
式 ① ② から Q3 を消去して
(3) C1, C2 にたくわえられる電気量を
Q1 Q2'′ とする (図3)。 Ci, C2 の各
コンデンサーに加わる電圧 VI', V2' は,
2.0×10-6
V'' + V2' = 5.0V なので,
+
3.0×10−6
セント
27 10μF と 30μFのコンデンサーの電圧の和は6.0V,20μF と 30 μFの電圧の和は9.0V に等しい。
272 どれか1つのコンデンサーが耐電圧に達したとき、全体にかかる電圧が全体の耐電圧である。
273 (3) C. の下側の極板の電荷とC2の上側の極板の電荷の和は, S. を閉じても一定に保たれる。
274 スイッチ St. S2 の開閉の前後で, C. C2, Ca において、電気量が保存される部分に着目する。
E
5.0V
図3
S₁
E
C₂-
S₁
例題26
S₂
A
(12. 湘南工科大改)
例題26
C₁ + Qi
+Q₂
=5.0.③
2.0×10-6 3.0×10-6
図3の破線で囲まれた部分の電気量の和は、スイッチの開閉の操作を
する前の電気量の和に等しい。 (1), (2)の結果から, その電気量の和
+3.6×10㎡=-2.4×10~6
Q+Q2=-6.0×10
-Q'' +Qz'=-2.4×10% ... ④
式 ③, ④から, Q を消去して,
は,
したがって
Q2'′ = 4.56×10C 4.6×10C
え
直
め
ありがとうございます！
破線で囲まれた部分は(2)の電気量がほぞんされるわけではないということでしょうか？