キルヒホッフについて質問です。 抵抗を流れる電流の大きさは直列でも同じでなくて良いのですか？（2）でつまづいています。

150 第4編・電気と磁気 応用問題 260. キルヒホッフの法則 初めに、スイッチSを開いておく。 (1) 20Ωの抵抗を流れる電流が0.50Aであるとき, 可変抵 抗Rの抵抗値はいくらか。 P5.02 Q 次に,スイッチSを閉じた。 (2) 5.0Ωの抵抗を流れる電流を0Aにしたとき, Rの抵抗値はいくらか。 また,Rを流 れる電流はいくらか。 ●(3)Rの抵抗値を 4.0Ωにしたとき, 5.0Ωの抵抗を流れる電流の向きを答えよ。 [千葉工大 改] 20 図のような回路がある。 30 V 2092 20V

問109のコンデンサーの問題です。 S1を端子2に切り替えたときC1の電圧が2/3Cのままである理由を教えてください。

109 ・回路とつなぎかえ> 電気量保存の法則と、電位差の関係式を用いる。 (イ)S, を端子2に入れる C2の電圧はEと等しい 「極板の間隔を2倍」 電気容量は倍 Aのほうへ電荷をもどそうとするが、 ダイオードに止められる ア) 回路は実質的に右図の実線部分となり, C1 と C2 は直列である。 C と C2 の電圧をそれぞれ V1, V2 とすると AB間の電圧について Vi+V2=E 電気量について Q=CV=2CV2 上記2式より V₁=E 別解 初期電荷が0だからCとC2の電圧の比は電気容量の逆数の比になる。 C+2CE=2/3E C の電圧 V は Vi=C+2C 2C (イ) S端子2に入れると, C2の極板間の電圧はEになるから,AB間の電位 差は Vi+E= 5 =1/32E+E=1E (ウ)BよりAのほうが電位が高いからDには順方向に電流が流れ,Dの電圧が 0になるまで電荷が移動する。 S2 を閉じた後の各コンデンサーの電位差を図のように V1, V2, Vと すると V1 + V2=V/3 ※A← ...... ① また、各コンデンサーに蓄えられている電気量はそれぞれ Q=CV1 Q2=2CV2 Q3 = 2CV3 点A側の電荷の保存より +Q+Q=+/CE+0 ゆえに Vi+2Vs = 212/2E 点P側の電荷の保存より -Q+Q2=1/3CE+2CE ゆえに Vi+2V2=1/32E -E q=Q₁==ce, 2 V-22-1/21. v= Q = 5 E₁ -3 ③ 5 ①, ②, ③ 式より V1, V2 を消去して V3 を求めると Vs= よって, 求める Q3 は 12 Q3=C₁V₁=2C ×52E=CE 12 別解 S2 を閉じた後の図で,点A, Pの電位をx, y と仮定する。点P側の 極板の電荷の保存より Cx(y-x)+2C×(y-0)=-12/3CE+2CE 点A側の極板の電荷の保存より C×(x-y)+2C×(x-0)=+/3/3CE+0 -E, =1/72E.y=1/2E -E 上記2式より x= 5 よって,C の電気量 Q, はQ=2C×(x-1)=2C×(1/E-0)=1/CE (エ) 極板の間隔を広げると電気容量が小さくなる※B。 「Q=CV」より,Q3が 一定ならば,C3 が小さくなると V3 は増加することとなる。 電荷はダイオードDを逆方向に流れることができないから, C3 の電荷が(ウ) のまま保たれる。 V1 Cx=2C×12=cQ==.22CE 2 11 2 _1.Q2 5 1 = U = 1 x V² - 1 · 2 0 - 1 0 ( 2 ) ² - 1 IC (CE) - CE = -CE2 25 144 2 2C 2 2C V20 E S1 |C1 P• ・C C 2 2C A A C₁ C₂ C1 B V3 C 2C より V1+V2=V3 S2 を閉じる前 A V₁ ※ A Vi+ V2=V V3 = V HE 2C B +2/3CE CE C3 P +2CE C21 2C-2CE B S2 を閉じた後 Ax 0 電位差 0 2C S₂ 文 C31 2C0 電位差 0 2C 気容量がいずれもC〔F〕のコンデンサー C1, C2, 抵抗値 108. 〈スイッチの切りかえによる電荷の移動> 図のように、電圧 Vo [V], 2V 〔V〕 の電池 E1, E2, 電 [R[Ω] の抵抗 R, スイッチ S1, S2 が接続されている。 最 初, スイッチ S1, S2 は開いていて,C1, C2 には電荷は蓄 えられていないものとする。また, 電池の内部抵抗は無 1+ 視できるものとする。 次の問いに答えよ。 Vo (V) E2 2V (V) (1) S, を閉じてから十分に時間が経過した。 この間に電池E」 がした仕事を求めよ。 (2) 次に, S, を開きS2を閉じた。 十分に時間が経過した後のC2 の両端の電位差を求めよ。 また, この間に電池 E2 がした仕事を求めよ。 (3) 続いて, S2 を開き, S1 を閉じた。 十分に時間が経過した後, Si を開き S2を閉じた。さら に十分に時間が経過した後の, C2 の両端の電位差を求めよ。 (4) この後,(3)の操作をくり返すと, C2 の両端の電位差はある有限な値に近づく。その値を 求めよ。 S ◆BC=es より電気容 量は極板間隔dに反比例する。 S₁ 180 114 コンデンサー 89 B R R [Ω] C₁ C [F] 109. 〈ダイオードを含むコンデンサー回路とつなぎかえ> 次のア~ウに当てはまる式を記せ。 また,エは指示通りに解答せよ。 A S2 C2 C [F] tr 図に示した回路において, C1, C2 は電気容量がそれぞれC, 2Cの平行平板コンデンサー, C3 は極板間隔を変えることが できる平行平板の空気コンデンサーで,あらかじめ電気容量 が2Cになるように極板間隔を調節してある。Eは起電力E の電池, S, S2はスイッチ, Dはダイオードである。 初め, C1, C2, C3 の電荷は0で, S1, S2 は開かれている。Dは順方 向のみに電流を通し, そのときの抵抗値を0とする。 まず, S1 を端子1に入れて C1, C2 を充電した。このとき、 C の極板間の電圧はアである。 次に, S1 を端子2に入れて, 十分時間が経 S を開いた。このとき, AB間の電位差はイになっている。この状態で、 と C3 にはウの電気量が蓄えられる。 次に, S2 を閉じたまま, Cg の極板 に広げた。 この操作の後, Ca における極板間の電圧 V, 蓄えられている電気 の電気容量 Cx と,極板を広げるのに必要とした仕事Uを, C, Eなどを用い れを区別してエに示せ。 S₁ E 12 =C2 B 110. 〈4枚の導体板によるコンデンサー回路) 次のア~スソーチの中に入れるべき数や式を求めよ。 る文章を解答群から選べ。 ただし,数式はC, V, dのうち必要なも

物理のコンデンサーの問題です 1枚目の写真が問題で、2枚目の写真が解答です (3)についての質問なのですが、Bの電位がいくらか調べるには何を求めればいいのか教えていただきたいです それと、開回路のとき電位差が等しいという認識はあっていますか？

はじめ、スイッチSは開いており,コンデン サーX (6μF)およびコンデンサーY(9μF) に は電気量はない。 Is (1) SをAに接続して十分時間が経過した後, Yに蓄えられている電気量はいくらか。 (2) 次に,SをBに切りかえて十分時間が経過 した後, Xに蓄えられている電気量はいくらか。 (3)再びSをAに切りかえて十分時間が経過した後, B に切りか える。 B の電位はいくらになるか。 X エント BAA Y 100V 接地

解答のキルヒホッフの第2法則から式を立てる際に、 10のマイナス３乗をかける理由が分かりません 教えてくださいm(_ _)m

W 235 395 電流-電圧特性をもつダイオード右のグラフの[[mA] 15 ような特性をもつダイオードを下図のような回路につな いだ。 電池の内部抵抗は0である。 ダイオードを流れる 電流を求めよ。 1.5V| 10 5.0 0 0.25 0.50 0.75 V〔V〕 80 Q 20 Q 100 1

ちょうつがいなどで回転軸が固定されていない時に抗力という力を使うのですか？

x 12 96 棒のつりあい■ 長さ 重さ W の一様な棒AB があり, A 端はちょうつがいで壁につけられ, 他端Bは、Aの真上の壁上の点 Cに結ばれた糸により, 図に示す状態で支えられている。 ただし, 棒は壁に垂直な鉛直面内にある。 (1) 糸の張力の大きさを求めよ。 (2) 棒のA端がちょうつがいから受けている抗力の水平成分, 鉛 直成分をそれぞれ Rx, Ry とする。 Rx, Ry の大きさと向きをそ れぞれ求めよ。 例題 19 IC 130° 60° 30°M B

この問題ってどうしてAが下方向に動くって分かるんですか？ まずどっちの方向に動くかがわからなかったので運動方程式がたてられませんでした…

出題パターン 図のように,いずれも質量mの物体Aと物体B が,定滑車 K, と動滑車 K, と糸を用いて天井から つり下げてある。 滑車はいずれもなめらかに回るも O K2 のとし, 滑車と糸の質量は無視できるものとする。 寅 はじめに物体 A を支えて床から高さんの位置に静 止させ静かに放すと、 2つの物体は動き始めた。 重 力加速度の大きさを とする。 ではいけない。 (1) このときの物体Aの加速度の大きさはいくらか。 We (2) 物体Aが床につくまでに要した時間はいくらか。 11 糸でつながれた2物体の運動 K1 A. CACE B h attak (1) a>WAN

この問題で使われている考え方、導体棒をコイルの一部と考えた時に、そのコイルを貫く磁束が増えることから起電力が発生していると思うのですが 問題の方は、コイルではなくただの棒な上、その棒を貫く時速も増えていないと思うのです、棒が回転してるだけで どうしてこの考え方が応用でき... 続きを読む

268 VI章 磁気 基本例題74 磁場中を回転する導体棒 図のように,鉛直下向きに磁束密度B[T]の一様な磁場 中で,長さ α[m]の導体棒OP を, Oを中心として水平面 内で回転させる。棒 OPの角速度は [rad/s]である。 (1) 点OとPのどちらの電位が高いか。 (2) OP間の誘導起電力の大きさはいくらか。 指針 ローレンツ力を受けて移動する電子 の向きから、電位の高低を考える。また, 微小時 間4tの間に,棒OP が描く面積を ⊿S とすると, 磁束の変化は, ⊿Φ=B×⊿S と表される。 解説 (1) 棒 OP中の電子が受けるロー レンツ力は, フレミングの左手の法則から, 0 →Pの向きである。電子はP側に集まるので, Pが低電位,0が高電位となる。 (2) 図のような回路 OPQO を考えると, 微小時 4S = na² x B [T] = wat 2π a²w4t 2 回転軸 間 ⊿t の間の、棒 OPの回転角は w⊿t なので、 面積の増加 ⊿Sは, 基本問題 528 0a〔m〕 4t P @4t [m²] 誘導起電力の大きさを Vとすると, v=|-2|=|Bas V BAS Ba'w 2 w [rad/s] 4S P' a -[V] P Q

⑵の解説のなぜP1とP2 が図のように振動するのかがわかりません。教えてください

-40 -43 0.98~101 EN (開 r [解説] √=fR V 考察 B5⑤ 158 (1) 考察A: 3③ 考察 C⑧ (2) 4 (3) 3 注目する｡ 指針 初めて見る実験題材は,発生する現象を問題文から読み取るこ とが重要。 この問題は共鳴の問題であるから,定在波の腹節の位置に 1000≧ 73346 1000 (2) 観察・実験Ⅰ・Ⅱより,パイプ おんさ P1,P2 から発生する音波 の振動数はいずれも1000 Hz 以下 であるから、その波長は 0.34m 340 以上である。 したがって, P1, P2 入 270.34 (1) 考察 A: パイプおんさ P1, P2 を同時に鳴らせたとき, 1 パイプおんさ Pi. P2はU 秒間のうなりの回数は1回未満であったことは, 字型の加工部分が共通して P1, P2 の振動数の差が1Hz 未満であることを示いるため, 発注する音波の している。 よって ③ 振動数は一致している。 Pi 考察 B: パイプおんさ Pi の下端(開口部)を手でふさい で閉管にしたとき共鳴音が大きくなったことは, 下端(開口部) 付近が定在波の節の位置であること を示している。 よって, ⑤ 考察 C : パイプおんさP2 の下端(開口部) を手でふさい で閉管にしたとき,共鳴音が小さくなったことは、 下端(開口部) 付近が定在波の腹の位置であること を示している。よって, ⑧ 3 の長さの差16cmの間に一波長 4 2.30** 23cm 251 P1 P2 WALIT 158) センサー44 センサー 45 16 cm 開口端補正 が含まれている可能性はないので、 気柱内に生じる定在波は図のよう になる。 開口端補正を1.0cm 程 度と仮定しているので,発生する 音波の波長は -x3=16 入 = (16+1.0)×4=68[cm]=0.68〔m〕 7:16/1/u=faより P1 のおおよその振動数は, 340 21.3cm [f= +=500[Hz] ④ 0.68 70,21m (3) 下端(開口部)を手でふさいだときに音量が大きくなる位置 (3) 20.4は、定在波の節の位置である。その位置はパイプおんさ P1 をみたしていたより=波長(34 cm)程度長い位置である。よって,③ 39cm (音波変位で 表している) ^ 4 p が節だと ちゃんと共鳴して 音大きくなる 16cm+1g 1.7-4 0.0 0.8 23cml 134c 各8cm t = (C sirve (2)より 7=6 132

電気回路の問題です。 ステップ3のところで電圧降下の和の計算の時のプラスマイナスの基準がいまいち分かりません。どう考えたらいいのでしょうか？後、ステップ3のイのところはなぜADBAの閉回路の中で12iしか計算しないのですか？

チェック問題 2 電池を2つ含む回路 図の回路で, 各点A, B, Cに 流れる電流の向 きと大きさを求 めよ。 [解説 Step 1 図のように, 各電流を仮定する。 向きも大きさも、 全 くの仮定でいいか らね。 ただし,合流 点では電流をIi と足しておく。 Step 2 各抵抗で,オー ムの法則を作図する。 ア B B イ アワテル必要は全くないよ。 2092 ゲゲ。電池が2つもあってムズカシそう~。 200 1292 大丈夫!《回路の解法》(p.27) だけで, 同じように解けるよ。 201 12i 80 V 100 V 1292 D 80 V D 標準 6分 100 V I+ i wwwm 図a 合流 C 10 92 I+i 10 Step 3 図aの2つの閉回路で, (ADBAも1つの閉回路) ア : +20/+80-12i=0 イ : +12i+10(I+i) -100=0 ∴. I=-1A i=5A 10 (I+i) アレ!? Iがマイナスになっちゃった! これはどうい うこと? 第2章 電気回路 29

L＝2Mと置いたのですが、このMは自然数しかだめですか？

√2 <proof > √2 *"" TA II 6X to at e JR 2 ① 2 k l= 左辺2²は ①. 26² 2 814 l2が2の倍数 k t たと が有理数であると仮定して、育法で証明する。 = よって、 (1 右辺2m² は 無理数であることを証明せよ 2m k (2m) 4m² 2m² lも と 2の倍数なので右辺l2も2の倍数である 又は2の倍数である 2の倍数 lが (既約分数) 「は Palette of 2の倍数なので ならば おく.. 氷とは互いに素である自然 と表すことができる 無性 k 12 2の倍数となり ★命 aが素数pの 左辺だも2の倍数である 2の倍数である。 aはpの倍数 互いに素であることに矛盾する。 倍数 +90 412