初歩的な質問で申し訳ないんですが、図aにおけるFG間の電圧は0らしいんですが、導線で結ばれているところは等電位ということを踏まえて、Eを基準として電位Vºの所を太線で塗れば二枚目の写真のようになってFG間にV0の電位差があるように思えてしまうのですが何が間違っていますか

Vo C +A E ex F0 e

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

どのように解けば最後の答えが得られるのかが分かりません。 ①、②は分かるのですが、それをどう利用したら答えの式導けるのでしょうか？ 途中式を教えていただきたいです。

(2) 次にスイッチをbに入れると図bのように放電が始まる。 やがて、電 流はだんだん小さくなっていき、ついには0に近づいていくぞ。 十分時間後 中 (前 ON! 直後 + CV #V It - CV 図b 〈回路の仕事とエネルギーの関係》より。 (前 中 ジュール熱 後 1/12 CV2 + {−(J2+J3) CV2 X- Ⅰ 小 29 - = 0 いまの場合R2とR3 は直列で, つねに電流が等しい。 よって, (ジュール熱の比) = (消費電力の比)は, J2:Js='R2: I2R3=R2: R3….. ② 以上 ①② 式より, R2 J2 = R2+R3 R 3 J3= R2+R3 後 X 0 • J₂ + J 3 = 1/2 CV ²...0 - CV2 2 0 答 B₂⁰

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

（4）で、スイッチを開くとコンデンサーの放電が始まり、最終的にコンデンサーの静電エネルギーが全てジュール熱に置き換わると思っていたのですが、静電エネルギーの差で考えている理由がよくわかりません。

12/19 - 11/20 116 内部抵抗が無視できる直流電源 E, 電気抵抗R, R. コンデンサー C1, C2 およびスイッチ Si, S2 からなる回路が ある。 E の起電力は100V, Ri, R2 の抵 抗値はそれぞれ 20Ω, 30Ωであり, C, C2 の容量はそれぞれ 20μF, 30 μF であ る。 はじめS, S2 は共に開いていて, Cl, C2 には電荷は蓄えられていないものと する｡ (1) S, を閉じて十分長い時間が経過した後に, xx (ア) Eを流れる電流は何Aか。 S19 は, E R1 B R₂ C2- S2 Ci 308 HH (イ) C, に蓄えられる電荷は何μCか。 XS, を閉じたままS2 を閉じる。 S2 を閉じてから十分長い時間が経過 するまでに,S』 を通過する正電荷は何μCか。また,どちら向きに通 過するか｡ NE S 500TSUNS (3) S2を開き,つづいて S を開いてから十分長い時間が経過した後に A XX (ア) 点Aの電位は何Vか。 アース点の電位を0Vとする。 MC, および C2 に蓄えられている電荷はそれぞれ何μCか。 MP4 au YS, を開いた後、抵抗で生じたジュール熱は何Jか。 SI (名城大)

⑴について質問です 回路全体の消費電力の求め方が分かりません この回路は直流でありコンデンサーと抵抗は電力を消費しますよね？ だからワット＝I*V(他の2式も)を使って求めようとしたのですがどうしたらいいか分かりません 教えてください 私が計算したところ点Bの電位は1/... 続きを読む

8 図1のように, 内部抵抗が無視できる起電力 4Vの電池, 抵抗値がR, 2R, R の抵抗, 電 側はアース (接地) されており,ここの電位を0とする。 はじめ,各スイッチは開いており、各 気容量がC, 2Cのコンデンサー, スイッチ S1,S2, S3 を用いて回路を作った。 電池の負極 コンデンサーに電荷は蓄えられていなかった。次の問いに答えよ。 (1) はじめ, スイッチ S2 を閉じたのち, スイッチ S を閉じた。 スイッチ S｣を閉じてから十 分に時間が経過したとき,回路全体での消費電力はいくらか。また,回路の点Bの電位はい くらか｡ W (2)次に、図2のように,スイッチ S2 を開いたのち,スイッチ S3 を閉じて十分に時間が経過 した。このとき,回路の点Aの電位はいくらか。 また, スイッチ S3 を閉じてから十分に時 間が経過するまでにスイッチ S を通った電気量の大きさはいくらか。 (3) 最後に,図3のように, スイッチ S を開いたのち, スイッチ S を開き, その後, スイッ チ S2をふたたび閉じて十分に時間が経過した。 このとき,回路の点Bの電位はいくらか。 また、スイッチ S2 をふたたび閉じてから十分な時間が経過するまでの間に,回路内の全抵 抗で生じるジュール熱の総和はいくらか。 4 V 4 V S1 S₁ R R R 2R 図 1 R 2R 図3 S2 S3 S2 S3 A ・B C 2C C B 2C - 21- 4 V S1 R R 2R 図2 S2 S3 A C B C2C 解

この解法はV(x-C)という関係式を各々作るということですか？ V(C-x)にはなりませんか？？

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 20μF 30μF 40 V

熱力学の問題です。最後の問題の言ってることは分かるのですが、圧力一定と考えるならシャルルの法則でも良くないですか？そうするとべつのこたえがてできます

容器内に閉じ込められた理想気体の膨張収縮について,以下の問に答えよ。ただ し、気体定数はRとし、単原子分子気体の定積モル比熱はCv=2R で与えられる。 理想気体の断熱膨張を気体分子の運動の観点から考察してみよう。図1のように、 理想気体が断面積Sの円筒状のピストン付き容器に封入されている。 気体が封入さ れている部分の長さは、ピストンをx軸方向に速度 uで動かすことで,変えること ができる。気体は単原子分子 N 個からなり,各気体分子は質量mの質点とみなすこ とができる。ただし、重力の影響は無視する。また,容器の壁面やピストンは断熱材 でできており、表面はなめらかである。 このとき, 以下の問に答えよ。 ピストン 断面積 S V y m V u X 長さ l 図 1 (a) ピストンが静止している状況 (u = 0) を考える。そのときに, 容器内部の気体 と壁面やピストンとの間に熱のやりとりのない状態のことを,以下では断熱状態と 呼ぶ。 このような断熱状態にあるためには, 気体分子とピストンとの衝突は弾性衝 突である必要がある。 なぜ非弾性衝突では断熱状態とみなすことができないかを説 明する以下の文の空欄(ア)~(キ)に当てはまる数式または語句を答えよ。 ただし,空欄 (ア)~(エ)に対しては数式を解答し,空欄(オ)〜(キ)に対しては選択肢の中から最も適切な 語句を選択のうえ,選択肢の番号で解答すること。 解答欄には答のみを記入せよ。 空欄(オ)に対する解答の選択肢: ① 物質量 ② 内部エネルギー 空欄(カ)(キ)に対する解答の選択肢: 3 熱量 ① 与えられた熱量 ② された仕事 ③ 与えられた物質量 質量 m,速度(by) の分子がピストンと非弾性衝突をする際のはねかえ

この問題を無理矢理でもキルヒホッフの第二法則を使ってとくことは出来ますか

EX 1 右の回路でコンデンサーに蓄えられて いる電気量 Q を求めよ。 スイッチは閉 じられている。 EVO 解コンデンサーが電流を通していないことからR3 には電流が流れていないことに注目する。 すると, 電流Iは矢印のように流れているはず。 そして, I=V/(R1+R2)。 R3 は等電位になっているから, コンデンサーの電圧 Vc は R2 による電位降下 R2I に等しいことがわかる。 R 2 Vc=R₂I=R₁+R₂ V -V ..Q=CVc= V R1 R2 R1+R2 R₁ -CV R2 R3 R2 R3 C