Question

こうこう

答えをなくしてしまったのでこの問題をといて欲しいです！よろしくお願いいたします！

[2] 内部抵抗が無視できる起電力 36Vの電池と, 3    |
個のコンデンサー Ci (容量1F), C。(容量1pF),     C

1

うに接続した。最初, スイッチは2つとも開いて や            C
おり, 3個のコンデンサーすべてに電荷は蓄え
られていないとする。                  SS!

(1) まず, S」を閉じた。このとき C, に蕎え        36V        Cs
られる電荷と Cz に蓄えられる電荷は等しく。それぞれ[ ア ]x10-*C である。

(②⑦ 次にS」 を開き, S。 を閉じる。このとき, C。 に蓄えられていた電荷は放電され, C。
が充電される。十分時間がたった後, C。 に蓄えられる電荷は「 イ ]x10-*Cで, C。
に蓄えられる電荷は| み ]x10-6Cとなる。

(9) 続いて, S。 を開き, S」 を閉じた。十分時間がたったとき, C」 に鞭えられる電荷は
[ = .]x10で6 に蓄えられる電荷は| オ ]x10-6C になる。

(④ 再び S」 を開き, S。 を閉じる。十分時間がたったとき, C。 に蓄えられる電荷は
[しヵ ]x10-6Cで, C。 に甘え られる電荷は| キ ]x10-C でぁぇ。

(⑤) (③, (④ の操作を無限にく り返して行ったとき,C」 に墓えられる電荷は

しタク ]x10-$C, C。に次を られる電荷は| ケ ]x10C, C。に甘え られる電荷は
[し ミ ]x10-$C になる。

| 次の問題の[  の中に入れるべき最も適当な数式を求めよ。ただし, | サ 」につい
ては, 選択版より番号で選べ。
正電荷 0 [C] を帯びた半径 6 [m] の導体球 A の中心が真空中の 1 点 0 に固定されてい
る。クーロンの法則の比例定数 =9.0x10?N・m2/C? は, 真空の誘電率 so【C2/N・m
出

4ze。

(AA) 衣0 から距離7(my>o) 離れた点における電場の大きさは 2 x[テ 」(Wml
9

4ze。

 

 

 

 

 

と表せる。また, 重力加速度の大きさを 9[m/s人| とする。

 

を用いて, =

 

 

 

であり, 無限遠方を基準にした電位は  X| イ [VI である。

 

 

 

 

[次に, 図1 に示すように, 導体球 A を, 点 0 を中心とする内径6[m], 外径c[m]
の導体球殻Cで杉った。このとき, 点Pは球殻の外側にあり, 球殻Cには電荷を与え
ていない。中心から ヵヶ」[m] (5くく6) の距離にある球殻内の点 R」 における電場の大き

きは っro メレウ ](Wm) である。 したがって 導体 A の表面から出候した 本の

 

 

 

 

 

 

 

 

2   電気力線はすべて球殻内側表面で終わらなければならないことになり, 球殻内側表面に
ある電荷の総量は| エ |]x@[C] となる。
このことより, 上球帝外側表面の電荷の
総量は| オ |xXの[C] であることがわ

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

かる。このとき, 点 O から距離ヶ[m]                          P
(ヶ>c) 離れた点 Pにおける電場の

大ききさは 志  カ ](Wml 無限                図1

遠方を基準にした電位は X[ キ ](V] となる。 某疫Cの外人画における電位は
なメラ (Wi の側面における電位はポーメ| ](V] である。中心から

了      2             @
【m] (2くるくの の距離! ちる点 。 における電棋の大きさはっニーxビニュ ](Wm] で

ある。点 R。 における電位は球殻じで覆う前の電位と比べると[了チ ]。
【[チ ] の選択肢】
①低い  @等しい  @高い

物理 電磁気