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物理 高校生

(4)についてです。 (4)でスイッチを開いた瞬間はコイルの電磁誘導によって電流が流れ続けるというのはわかるのですが、コンデンサーに蓄えられていた電荷はどうなるのですか。 (5)の解説にはコンデンサーの下側がプラスになっているのですが、スイッチが閉じている際に溜まった電荷で... 続きを読む

138.〈電気振動と電磁波の発生〉 図のように,起電力 E[V](E>0) の電池, 抵抗 値R[Q]の抵抗,電気容量 C[F] のコンデンサー, インダクタンスL[H] のコイルからなる回路が ある。コンデンサーには,電圧計が図に示した極 性でつながれている。また, 2つの電流計が接続 されており,それぞれの電流値I[A] と Ia[A] は、 図の矢印の向きを正とする。初め,スイッチSは 開いており,コンデンサーは帯電していない。ま たムとIaはともに0であった。電圧計を流れ る電流は無視できる。また,配線に用いた導線の抵抗, コイルの直流抵抗,および電池と電 流計の内部抵抗は無視できる。次の問いに答えよ。ただし, (10)以外では電磁波の発生は無視 I E R する。 まず最初に,スイッチSを閉じた。 (1) その瞬間のIと Izの値を, L, C, R, Eのうちの必要なものを用いて, それぞれ表せ。 スイッチSを閉じてからしばらくすると, ILとIaは一定値になった。 (2) この状態における Lと Izの値を,L, C, R, Eのうちの必要なものを用いて, それぞれ 表せ。 (3) この状態において, コイルに蓄えられているエネルギーと, コンデンサーに蓄えられてい るエネルギーを, L, C, R, E のうちの必要なものを用いて, それぞれ表せ。 次に,スイッチSを開いたところ, 回路に電気振動が生じた。 (4) スイッチSを開いた瞬間のI,と I,の値を, L, C, R, Eのうちの必要なものを用いて、 それぞれ表せ。 (5) 電気振動の周期T[s] を求めよ。 6) スイッチSを開いた瞬間の時刻を0として, 電流値I」を時刻t[s] の関数として求めよ。 ただし、電流の最大値をI。[A] とし, 答えはI。とTを含んだ式で表せ。また、 Iムとtの関 係をグラフにかけ。なお, 縦軸には電流の最大値I。を示せ。 リコイルに蓄えられているエネルギー U「J] を時刻 tの関数として求めよ。答えは Ioと Tを含んだ式で表せ。 お,縦軸にはエネルギーの最大値ひU。【J] を示せ。

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物理 高校生

46 R出すときに電圧計側と抵抗R側の電流の比がわかってるから比からもR出せると思っちゃったんですけど出せないですか、、???

クリ】に入れる っと一言問題文に断りがないときは②, ①は理想的なもの(④なら内部抵 46° 内部抵抗のない32Vの電池, 350 2 の抵抗, 内部 抗値はいくらか。また, ④の内部抵抗はいくらか。 抵抗 10k2の電圧計の, それに電流計のからなる回路 がある。のは30Vを, ④は5mA を示した。 Rの抵 抗0,のなら無限大)と思ってよい。 ーOS。 ーDS。 内部抵抗rがあるときは,回路図で左のように外に出しておくと 考えやすい。計器は1つの抵抗体なのだ。 350 Q 32 V R 45 (1) 46 I 3502 5mA 3 d I 6 a 32V- 30V R I 6 10k2 I C 3 3 I I 6 3 影トク V=RI は V[V], R[k9), I 3 I (mA)のセットで用いること もできる。10°を表す k と 10-3を表す m が打ち消し合う ためだ。 b 3 ミり 電圧Vの電池をつないで考えてみる。 電流Iはaで3方向に分かれるが, 出口 bに至るまでは同等だからI/3ずつにな る。次にdなどで2分岐になるがいず れも同等,そこで更に半分のI/6ずつに なる。たとえばa→d→c→bについて のの表示はRでの電位降下を表すだけ でなく,自分自身での電位降下でもある 点がポイント。D自身を流れる電流は 30 V-10 kΩ =3mA すると,Rには5-3=2mAが流れて いる。Rにかかる電圧が30Vだから R=30 V-2mA=15 kΩ 外周について 32 = (0.35+r)×5+30 『は全電圧,7は全電流だからこrは全 抵抗を示している。 (2) defg を通る 面が対称面となっ ているから,これ ア=0.05 kQ = 50 2 47 YA TI|6| |6

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