黄色で囲んだ部分はどうやってその＋と−がどっちの極板になりますか？

可昇 EX 1 10μFのコンデンサーの電圧 Vはいく らか。 また, 20μF のコンデンサーの左側 極板の電気量Qはいくらか。 10μF 100 v/₁ V 1120. 20μF 30μF 40 V

⑵の②の式が−q3になる理由がわからないです。

発展例題42 コンデンサーを含む複雑な回路理 STS TI 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 CA Vの電池, R1, R2 はそれぞれ 2.0kΩ, 3.0kΩの抵抗,C1, Co, 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。 (8) 各コンデンサーのD側の極板の電荷は何 μC か。 (1) コンデンサーが充電を完了し 指針 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 ELAN. I= 9.0 2.0+3.0 -=1.8mA とすると. (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, 92, 93 〔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, -9₁-92-93=00 R」 の両端の電圧は,C1, 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 イロ 10 A 2.0kΩ +9₁ th CA 1.0 μF 91 SGUT 2.0×1.8= 1.8mA 九値を変化 3.0μF ER 3.0×1.8= + C₁ ACHIE C +93 91 93 1.0 3.0 93, 92 3.0 2.0 93 D 19. 電流 245 KA 発展問題 500 C D E1₁ R2 BUT FE C2 vag 3.0kΩ 92 +92 2.0µF ・B B NE 式 ②③は μC UF となる。 =V 式 ①,②,③から、 g1=4.8μC, Q2=8.4μC, Q3=3.6μC C1: したがって,-4.8μC, C28.4μC, C3-3.6μC ALGT

並列となるのが分かりません。

はじめスイッチをa側に入れ,次にb側に入れ トッド 1 a V EX 3 る。 C の電圧はいくらになるか。 解a側のとき C にたまる電気量はQ=C,V Miss b側に変えると, 直列になると思うと 大間違い。 直列は見かけだけではだめで, 直列の条件が満たされていない。 b側に切りかえた場合, 右図のように形を変え てみると,実は2つは並列になっていて, 赤色部 についての電気量保存から Q1+0= (C1+C2) V' V' = C1 C1+C2 -V -Q1 |+Q₁ ↓ THE 1912 Ten 凸 V' 見直列だが 実は並列!

⑤と⑥の式の考え方が分かりません。 多分、回路の流れがよく分からないです、

(別解) スタンダードな解法を用いてみる。ま ず、各コンデンサーの電気量を Q1, Q2, Q3 [μC] とし,電圧を V1, V2, V3 〔V〕 とす る。+, - の配置は適当に決めておけばよ い(もし違っていたら, Q や Vの値が負でで てくる)。 Q=10V… ① Q2=20V/2….... ② ① ② ③ ④ に代入して 9 9 ⑤,⑥,⑦の連立を解くと 図より 20μFの左側の極板は+Q2 だから +Qz=20V2=-200[μC] b か Q₁ Q2 C 166 V₁ + Q3 100V とよい。 a V₂ V3 40V Q3=30V3③ 孤立部分の電気量保存より (Q1)+Qz+Qs=0 ••••••④ さらに,2点の電位の差より ( 極板の+, - に注意して電位の上がり下がりを 調べることにより) 100 = V3 + V1 ⑤5⑤ aとb (a b と a→c→b) aとc (acとa→d→c) V3=40+ V2 .⑥6⑥ これで未知数6個に対して, 式が6個でき, 連立方程式が解ける。 -10V1 +20V2 +30V3 = 0 ... ⑦ V1=70 [V], V2=-10 〔V〕, V3=30 〔V〕 d く味わってほしい。

このやり方で答え合わなかったのですがどこの部分が間違ってるか教えてほしいです

[解] 右のように電位を割り振る。 電x 〔V〕の孤立部分について 10(x-100)+20(x-40)+30(x-0)0 電位 B + 100V A x=30 .. V-100-30-70 (V) QL=20×(30-40)-200[C (別解) スタンダードな解法を用いてみる。ま ず、各コンデンサーの電気量をQ., Q2, Q [C] とし, 電圧 V1, V2, Va 〔V〕 とす る。 +、-の配置は適当に決めておけばよ い(もし違っていたら, Q や V の値が負でで Ⅱ コンデンサー **** HH OV Q. 1 B V₁ 電位 + 40V 基準は適当に決める。 なるべく電位の低い 所をとるとよい。 V₂ Qa tv₂ ET a Q2 100V 59 Q,=10V...... ① Q220V/2.... ② Qs=30V ③ 孤立部分の電気量保存より (Q,) + Qz+Q=0....... ④ - さらに, 2点の電位の差より (極板の + - に注意して電位の上がり下がりを 調べることにより) aとb (a→ba→c→b) d 40V 100=V3 + V1 aとc (aca d→c) Vs = 40+ V2 .⑥ これで未知数6個に対して, 式が6個でき, 連立方程式が解ける。 ①, ②, ③ ④ に代入して -10V1 +20V2+30Vs = 0 … ⑦ ⑤, ⑥,⑦の連立を解くと V1=70 [V], V2=-10 〔V〕, V3=30 〔V〕 図より 20μFの左側の極板は +Q だから +Q2=20V2=-200 [μC] 「電位による解法」 がいかに速く解けているか, よく味わってほしい。

コンデンサーの問題です。 ⑵で、赤丸をつけたところがなぜ+になるのか教えて下さい。

313 充電されたコンデンサーの接 続 100 Vで充電した3.0μF のコ ンデンサー1と, 200 V で充電した 1.0 μF のコンデンサー2を,右図 の(1), (2)のように 100Vの電池と接 続してスイッチを入れる。それぞれ の場合で,各コンデンサーの電圧の値を求めよ。ただし,各コンデンサーにおいて, 図 の右側の極板を電位の基準とする。 +I 3.0F 1.0uF 3.0μF 1.0pF 40 μF 20uF M ィデンサー 王+

ケの解説のところに書いている図の点線の部分についてなぜ-q1ではなく+q1なのですか？教えて下さい。お願いします!

100, 2010, 30Ωの抵抗R,, Ry, R,, 電気容量 コンデンサーを含む画 図のな, 内部抵 ンサーC, Caに電荷はないと。 グスイッチ5,, Saからなる回路がある。 次の文の 流れる電流は(ア )Aで。 の3.0VのE, 値がそれ それぞれ, のC,, Cz, およ 19, 電 249 'S R, 100 5 1,0uF 2002 適切な数値を入れしよ。ただし, はじめ, コン A0E 極板A 'S R。 インを開いたままS,を閉じた。その直後にR,に 4.0F 300 ゥ V, その極板Aにたくわえられる電荷は( の両端の電位差は( )Vである。 エ )Cであ 多 40 |ケ V, C,の極板Aの電荷は( コ )Cとなる。 (12.三重大 改)→例題顔41· 42) 『口 問題 501 R, U==CV?=x(4.0×10-)×0.50"=5.0×107J (3) (カ) Szを閉じてから, 十分に時間が経過したとき, C,. Caには電流が流れない。 R2 の両端の電位差は(イ )と同じく, V: Ci OC A0'I (キ) C2 の極板間の電位差は, 並列に接続されている R, の両 端の電位差と等しい(図2)。 R, の両端の電位差 V3[V]は, A+Q V C。 I =1.5V 20 図2 V;=R,I;=30×- (ク) 極板Aは電位が高い方なので, 正の電荷をたくわえている。その 電荷をQ:[C]とすると, Q=CVs=(4.0×10-)×1.5=6.0×10“C (4) (ケ) Sz を開く前((3)の状態)で, C, の下側の 極板にたくわえられている電荷は負電荷であり, これを -Q[C]とすると, -Q=-C,Vz=- (1.0×10-)×1.0 =-1.0×10-6C Szを開き, S, を開いて, 十分に時間が経過したと きの C。の両端の電位差を1V[V]とする。図3の 破線で囲まれた部分の電荷の和は正なので, 各極 板の電荷を q.[C], 9:[C]とすると, 9:=C,V=(1.0×10-6)×1V 42=C,V=(4.0×10-)×1V 電気量保存の法則から, (3), (4)の各状態で, 図3の破線で囲まれた部 分の電荷の和は保存される。破線部分には -Q{[C], Q:[C]の電荷 があったので、 ①(4) Sz. S, の順に開い ており、図3の破線で目 まれた部分の電荷の和は、 (3)のときと等しく、 -Q+Q{=5.0×10*C である。また, S, を開い たとき, 抵抗 R, R,を 通じて、C, の上側の種 板と C。の下側の極板の 間に電流が流れる。十分 に時間が経過すると、 C, の上側, C。 の下側の種 板は等電位となり、 電流 が流れなくなる。このと き,C., C.の極板間の 電位差は等しく,両者は 並列接続になるとみなも 1b +q 92} 92 図3 0+,0-=D+'b (1.0×10-)×V+(4.0×10-9)×V=(-1.0×10-)+(6.0×10-) V=1.0V (コ) 極板Aは電位が高い方なので, 正の電荷をたくわえている。その 電荷 9.[C]は, 42=C,V=(4.0×10-)×1,0=4.0×10→C 別解)(コ) コンデンサーの並列接続では, 電荷が電気容量の比に 分かれる。-Q/+Q{=5.0×10-Cの電荷が1:4に分かれ,求め る電荷は, 4.0×10→Cとなる。 °2 501. 非直線抵抗とコンデンサー 解 (1) 8.8W (2) 1.27+1.1/=6.0 (3) -4.0×10“C (4) 7.29 指針 Sを閉じた直後, コンデンサーCは抵抗0 の導線とみなすこと ができ, 電球Lと抵抗 R, の並列接続に, R,と R,の合成抵抗が直列接 続されていると考えられる。十分に時間が経過すると、, Cには電流が流 れこまなくtr

この問題をキルヒホッフ第二法則で解くとどうなりますか？ v＝C1分のQ1＋C2分のQ2じゃないんですか？

C2 H19 C」 EX C, の電気量と電圧を求めよ。 リー) I D -V |直列だから -=+より C=-C.Ca Ci+C2 C,C2 1 解直列だから をて C,C,V Ci+ C。 1 1 . Q=CV== 0 Q__C2 C,+C, C,だけについて Q=C,V. , より Vi=* C. -V 児Eトク 2個の直列の場合,片側にかかる電圧がよく出願される 知お

(5)の電気量保存則でどうしてかかる電圧がともにEとなるんですか？

A (等号は Rーrのとき) E2 P=IV= (R+r) E2 R+2r+ R (R-+4r -の消費電力が最大になるとき 『R-=0 より P-V-RE T安+ャ RE VR R=r(QB中 このときの消費電力 Pは P=E 4r - 大第。 4CT,--5 そのときの R=r Q=CiV Q2= CzV2 T,:ER Rtr Vi+ V2=- R -E R+r -Qi+ @2=-(C,E+C»E)_1 ここで,Ci=C, Ca=4C とすると, ①, ②, @式より -CVi+4CV2=-5CE ブラフをかくときは, DAをこえないこと また、の式より V-RキャE-V これをの式に代入して-CV+4c(p8-v)--sCE る。 -E-V. R+r R R+re-V==-5CE これを解いて tp)e-9R+5rp ュ=1+5(R++) <E 5(R+r) R -E 9R+5r 4R+5r -E=- -E V2= 5(R+r) 5(R+r) 合※C Pの電位が負で P。 より低いので、は負の値 である。 R+r ゆえに,D, ②式より 4R+5r 4CE (C]#C* 9R+5r .. CE [C], Q2=ー可(R+r) Q= 5(R+r) 物理重要問題集 129 R」 4F plant to Craures y and August blow wing within the This is

大門2の(ウ)で電気量保存則の立て方が分かりません。そもそもコンデンサー2に蓄えられる電気量が2q0-q1になる理屈が分かりません💦

A モーター 0.S ル 床 (n9 2.0 図3 次の文章を読み,以下の各問に答えよ。 2 図1のような一辺の長さ w [m]の正方形の薄い金属平板2枚を用いた間隔 d (my の2組の平行板コンデンサーC, Cg がある。平板の空間は真空 (真空の誘電率 F/m))であるが,コンデンサー C2 には図の右側から平板と平行にx [m]だ ナ比誘電率,P誘電体をゆっくりと挿入していく。誘電体は w × 20× d [m]の すき ま 吉右体で、挿入された部分は平板間に隙間なく埋まる。ただし, コンデンサーの 周辺部の影響は無視できるものとする。 ア) コンデンサー C, の電気容量(静電容量) Ci[F] を w, d, x, Eo, E, のう ち,必要なものを用いて表せ。 )誘電体をェだけ挿入したときのコンデンサーC。 の電気容量 C,[F] を w, 1, 2, E, Er のうち,必要なものを用いて表せ。 と C。を図2のように並列接続する。最初に, コンデンサー Caに誘電体を挿 ない状態(z = 0)でスイッチSを閉じて電荷を蓄えたところ, C, C2 とも