電気量保存の法則において、なぜ電荷を持った同じ材質の2物体を接触させると電気量は等しくなるのですか？ 高校までの範囲で理解できるのなら教えてほしいです！

見づらいところがあるかもしれないのですが、このように解きました。Vx とかVy って置いたところは等電位ですよね？って言うことは問題で⑵の問題にはなっていないですが、C3に加わる電圧も2/15になるってことでいいですか？ 明日テストなので回答いただきたいです。

題 7 コンデンサーの接続 図のように, 電気容量がそれぞれ C 2C 3C[F] のコンデンサー C1, C2, C3 と, 電 圧V[V] の電池, スイッチ S1, S2を接続し た。 最初 S1, S2 は開いており,C1, C2, C に電荷は蓄えられていないものとする。 電気量について Q=CV1 = 2CV2 この2式より V2=1/1/23V[V], Q=12/23CV[c] (2) (2) S1 を開きS2 を閉じると, C2 と C3 は並列になり, それぞれの電気量, 電圧は図のようになる。 破線で囲ま れた部分は孤立しているので,電荷 の移動の前後で電気量が保存される。 -Q+Q=-Q+Qz' + Q3′ より V 解 (1) C1とC2は直列になり, 図のように充電される。 AB間の電圧について V1 + V2 = V (1) A V S₁ C₁ 5C (1) S1 のみ閉じたとき, C2 に加わる電圧 V2 [V] を求めよ。 (2)次に, S1 を開いてからS2を閉じた。 C2 に加わる電圧 V2 ' [V] を求めよ。 +Q..-Q V₁ V21 B _+Q-Q Q2′+Q3′=Q また、電気量について Q2' = 2CV2', Q3'′ = 3CV;' 2 =1/35[V] 以上の式と (1) のQの値とから V2′= V2′ Thº +Q -Q +Qz' -Qz' C2 S 2 V2′ C3 +Q3' -Q3

図bの場合の考え方が理解できません。 まず2つのコンデンサーが Q=cvより、Q1=200[μc],Q2=400[μc]となることは分かります。 次にaの場合は並列で電圧が同じなので、 Qa=(c1+c2)v’、ここでQaはQ1+Q2だから600[μc] したがって、60... 続きを読む

18 20Vで充電された10μFのコンデン サー C1 と, 10Vで充電された 40μF のコ ンデンサー C2 をつなぎ, スイッチを入れ ると何Vになるか。 図a, bの場合につ いて答えよ。 トク C1 C2 図 a C1 |+ 幸 図b Q=CVの単位は[C]=[F]×[V] が基本だが, [μC]=[μF]×[V] マイクロ でもよい。 10-6 を表す μが両辺にかかっているからだ。

良問の風で.コンデンサーの解説に、直列ははじめ帯電していないこと、と書いている割に、100の（4）で、帯電してるコンデンサー相手に、誘導体の挿入を直列と見て解いてます。なぜこれを直列と見ていいのですか？

2 コンデンサー コンデンサー Q=CV V=Ed C = CS=5,6,8 ES EES d f:誘電率 電気量 +Q 電気容量 C E : 真空の誘電率) の誘電率) -Q + =e/so : 比誘電率 静電エネルギー 1/2CV:=1212ev-20 Q² 高電位 + | + + d場E 電位差V 低電位 at 合成容量 並列･･･ 電圧が共通…. 直列... 電気量が共通 W ※ 直列は,はじめ帯電していないこと C=C + C2 + ・・・ 1_1 c = c + 1 ₂ + ... CCC 2 面積S ・試験) E 100 共に面積 S [m²] の2枚の金属板を距離d [m] だけ離して平行板コンデンサーをつくった。 この コンデンサーに起電力 V〔V〕 の電池とスイッチS をつなぎ, Sを閉じて十分に時間がたった (以下, これをはじめの状態とする)。 真空の誘電率をco [F/m〕 とする。 (1) コンデンサーの電気量Qo, 極板間の電場 (電界) の強さE,静電エ ネルギーUはそれぞれいくらか。 (2) スイッチ S を閉じたまま, コンデンサーの極板間隔を2dに広げ た。コンデンサーの電気量と電場はそれぞれ何倍になるか。 (3) はじめの状態に戻し、スイッチSを開き, 極板間隔を2dに広げ NEALS SOL 金属板 O Vo 電池

物理(数学)についての質問です なぜこのV1の式から①のようなグラフの概形だとわかるのですか。 教えてください

問2 スイッチを閉じたままコンデンサー C2 の電気容 量をゆっくりと変化させるとき, C1 の両端の電圧と C2 の両端の電圧の和はEである。 電気量保存則よ り、 グラフは -CoV₁+C(E-V₁)=0 V-E-(1-4)E :. •. V₁= C+Co Co C+Co JE

物理のコンデンサーの問題です。 写真の、23番の答えが分からなくて解説を見て、電気量保存則を使うところまで理解しましたが、その後の式変形がよく分かりません。 二枚目の写真の赤線の部分です。問題見にくいですが、誰か教えて欲しいです🙇🏻‍♀️⸒

A 図1のように,起電力 E の電池E, 電気容量が Co のコンデンサー C1, 電気 容量を変えられるコンデンサー C2, 抵抗値が R の抵抗 R およびスイッチSを 用いて回路をつくる。 はじめ, スイッチは開いており、2つのコンデンサーには 電荷は蓄えられていない。 C2の電気容量を 1/2Cとしてスイッチを閉じて, コン デンサーを充電する。 直列ではのは等しい。 C₂v₁ = = c₂V/₂ 008 A R 31 + C1 O E E J₂ C2 よって @V₁ < V₂ 'S 1 コンデンサーの充電が完了した後, スイッチSを閉じたまま, コンデン サー C2 の電気容量を 1/12C Co から2Cまでゆっくりと変化させる。このとき, 45% 23 の C2 の電気容量Cとコンデンサー C, の両端の電圧 V の関係は図 ようになる。 また, 充電完了後, スイッチSを開いてからC の電気容量を 変化させると,Cと V2の関係は図 24 のようになる。 #

(2)の立式がよく分からないです。 電圧の代数和？の符号が特に分からなくて💦

コンデンサーを含 発展例題 31 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 R₁ V の電池, R,, R, はそれぞれ 2.0kΩ, 3.0kΩの抵抗, Ci, C2, A 2 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。 A010 (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〔μC〕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, -9₁-92-93=0 1 R」の両端の電圧は, C, C3 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, 発展問題 9.0 2.0+3.0 =1.8mA A 2.0kΩ +9₁ 1.8mA HH 1.0μF -91 2.0×1.8= 3.0μF イト C₁ MEGROND E 91 1.0 C +Q3 T" D 93 3.0 93 92 + 3.0 2.0 C ..3 R2 C₂ 3.0kΩ th-₂ 92 +q22.0μF B UF となる。 B 式②、③は、 UC 3.0×1.8=- 式 ① ② ③ から, q=4.8μC, g2=8.4μC, Q3=3.6μC C₁ -4.8 μC, C₂: 8.4µC, C3: -3.6μC 抵 の に正 圧言 測定 (A) V (1 (2 (B) I₂ (3) (4) 294.F 力EG は, (3) こと (1) (2) E

この問題の(2)の解説について質問です。 式②と③は、それぞれAとC、CとBの電位差を考えているという理解で合っていますでしょうか？ また、式③で足し算になっている理由は、写真2枚目のような理解で合っていますか？ 教えて頂けるとありがたいです🙇‍♀️

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, C, 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。 各コンデンサーのD側の極板の電荷は何μCか。 √√(2) 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 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, 93 〔μC] 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, -Q+92-93=0 ...① R」 の両端の電圧は,C1, C3 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 20 2.0kΩ A 1.8mA 3.0 µF +91 1.0 μF 9₁ 3.0×1.8= R1 1.0 C1 +93 D 93 3.0 19. 電流 245 92 3.0 2.0 93 発展問題 500 Ja D E 2.0×1.84 ② R2 C2 3.0kΩ +42 2.0μF B B 式 ② ③ は、 μC HF となる。 =V 式 ① ② ③ から, q=4.8μC, q=8.4μC, Q3=3.6μC C₁: -4.8 μC, C₂: 8.4µC, C₂: -3.6 µC 第

コンデンサーの範囲なんですけど、(2)の -q1+q2+q3=0の符号のつき方が分かりません。教えてください！

発展例題42 コンデンサーを含む複雑な回路 物理 CHIA 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 2.0k 3.0kΩの抵抗, C., 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 9.0 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 〔μC] 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+α2-α3=0 ... ① R1 の両端の電圧は,C1, Cg 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, A =1.8mA 2.0+3.0 AM INCALTAM 2.0kΩ 1.8mA 2.0×1.8= 3.0μF +9₁ 1.0μF 1 91 1.0 3.0×1.8= + R₁ C₁ 93 3.0 +93 93 92 3.0 2.0 93 D E ● 発展問題 500 C ...(3) IC3 D R2 3.0kΩ vac 92 +92 2.0μF C2 B =V 式 ②,③は, μC UF となる。 B 式 ①, ②, ③ から, q=4.8μC, g2=8.4μC, 43=3.6μC C1: -4.8μC, C28.4μC, C3 : -3.6μC 第

37番なのですが、赤線のところが何を表しているのかが、わからないです また37の解説自体もしていただけるのありがたいです！

並列での静電エネルギーは, Q一 注目して Q2/2C=(C,V)2/2(C+ を用いると早い。 37 スイッチを切ったので電気量 1/2 CVは不変となる。 W2=静電エネルギーの変化 1 (1/1CV) ² 2C = 8 9 14 23 CV2. C.V² 2 cv²-cv²-cv² = 9