Question

雅

（3）がわかりません
合成したコンデンサーの電荷がC1の電荷になるのでしょうか？
教えていただきたいです

120 内部抵抗が無視できる起電力 Vの電
池E, 抵抗値がそれぞれR, 2R 3R で
(大阪工大 +日本大)
R1
R3
ある抵抗 R, R2, R3, 電気容量がそれぞ
2,13,
S
2 C₁
れ C,3C であるコンデンサー C, C2 お
R2
よびスイッチSよりなる回路がある。は E
じめスイッチSは開いた状態であり,コン
C2
デンサー C, C2 には電荷は蓄えられていない。

(1)Sを閉じた直後に R を流れる電流I はいくらか。
(2) S を閉じて十分に時間がたった後,R, を流れる電流はいくらか。
(3) S を閉じて十分に時間がたった後, C, に蓄えられている電荷はい
らか。
(4) 次に, Sを開く。 その直後にRを流れる電流ż はいくらか。 また,
その後 R3 で発生するジュール熱Jはいくらか。

(2)十分に時間がたつとコンデンサーは電流を
通さなくなる。 そこで電流Iが右のように
R
3R 電流は 0
+Q
2R
流れる。
V
Vc
-Q
+Q
V = (R+2RI
V
:. I=
AB.
3 R
Q
(3) 3Rには電流が流れていないので等電位。
直列コンデンサー (合成容量 Cr) の電圧 V は
2Rでの電位降下に等しい。
CT
③
11=1+30
C3C
∴. Cr=
C₁ = √ C
3
コンデンサーの電圧は,
等電位の所をたどり
抵抗での電位降下に
目を向ける
4
また
Vo=2RI=3V
.
Q-C-V=3.2V-12cv
1001
(4) コンデンサーが放電を始める。 Sを開いた直後
R3
13R14
のコンデンサーは電圧 V =/23V の電池とみな
(=33V)の電池とみな
R2
io
+Q
してよく
2 V
Vc = (2R+3Rio
to=
..
2R
Vc1
CT
15 R
やがてコンデンサーは完全に放電する。 エネル
ギー保存則より静電エネルギーが2つの抵抗での
ジュール熱に変わる。 その間R2 と R3 にはたえず
共通電流が流れるので,消費電力の比は
R2i: R3i=Rz: R3=2:3 で一定。 結局, ジュール熱もこの比で発生する。
3
VOOI :
J CVx
1901 = × 23=1c(v) = c
CV2
10
×
VC

電流 コンデンサー