弘前大学の物理の回路の問題なのですが、図1でスイッチS₁をa側に接続し、スイッチS₂をd側に接続したとき(操作2のとき)、電流はどのように流れるのでしょうか？

2024年度 前期日程 20 問題 2 い。 以下の文章中の空欄を埋めなさい。 弘前大 から 7 ① は、数値や記号 を用いて書きなさい。 (ア)から(エ)は,説明と計算式、答えを書きなさ 内部抵抗を無視できる電圧 V [V] の電池, 抵抗値 2R [Ω] の抵抗R から R4 お よび抵抗値R(Ω)の抵抗 R5, スイッチ S1 S2 と電圧計で構成された図1に示す 回路を考える。 電圧計の内部抵抗は十分に大きく, 電圧計を流れる電流は無視 きるものとする。 2本の線が交わる箇所での電気的なつながりについては, に相当する箇所が現れることがある。 この両端の点g-h間の合成抵抗は 右下の注に示すとおりである。 なお、 図1の回路の中には,電気的に図2の回路 ① [Ω] である。 図1 操作1:はじめに, スイッチ S」 をb側に接続し, スイッチS2をd側に接続した。 このとき電圧計の値は 〔V〕を示した。 ② RI 弘前大 このとき電 なった。ま 操作 4 : 最後に、ス 操作2:つぎに,スイッチS を a側に接続し, スイッチ S2をd側に接続した。 このとき電池から電流I = I [A] が流れた。 この回路全体で1秒間に生 じるジュール熱の総量は,I と V を用いて表すと ③ [J]となっ また,抵抗R] に流れる電流は, I を用いて表すと が h = ④ 表すと Iz = ⑤ て表すと(イ)[V] となった。 [A]となった。また,このときの電流Iは,V, Rを用いて表すと I = (ア)[A] である。 電圧計の値は, V を用い | [A] となった。 抵抗 R5 に流れる電流 I2 は, I を用いて 操作3:スイッチ S を b側に接続し, スイッチS2をc側に接続した。 このとき電池から電流I=I[A] が流れた。 抵抗 R1 に流れる電流」 [A] となった。また,電圧計の値 は,Iを用いて表すと L = は,Vを用いて表すと(ウ)〔V〕となった。

これの(1)でどうやって2本の回路方程式を立てるんですか？

図の回路を考える. (1) 電流に関する2本の回路方程式を 立てよ. (2) 電流i,íをそれぞれ求めよ. (3) 等価回路を図示せよ. (4) 電圧源Ēから見た全体のインピーダンス Żを求めよ. İ₁ M < 0 E 10 ↑~ L₁ L2

この問題の解放電圧はどうやってこの解答になったんですかね？

例題 4.2.5 ートンの定理● 167 ブナンの定理を用いて求めよ。 なお、 電源の角周波数はとする。 図 4.17に示す回路において、スイッチSを閉じた時に流れる電流をテ Z₁ Z3 Z5 S Z2 ZA E 図 4.17 鳳 テブナンの定理 解答 まず, インピーダンス Z5 を切り離し, その端子に現れる開放電圧 E を求め る。 開放端の端子は 23 ZAE E₁ = E= || Z1+23 E- Z2+Z4 2223 224 - (Z1+Z3) (Z2 + Z4) E (V)

この問題で答えが意味わかんないくらいデカいのですけど、方針としては、Rに流れる電流を求めて、そこからP=RI²を出し、これをRで偏微分した値が0になるRを求めればいいんですよね？

演習 3.7 図3.34 に示す回路において, 抵抗 Rで消費される電力が最大になる時 の抵抗Rの値はいくらかを求めよ。 E L₁ 図 3.34 整合回路 L2 P R

この問題の解説がイマイチ理解できていないので、この解説の解き方じゃなくても良いのでどなたかお願いします🙏

演 2/3 図のRLC並列回路において,電圧[V|が反共振時の 1/√2となる角周波数 w1,Wz(W1 <w2) を求めよ. また,反共振時の電流 in, in, icをQ値を用いて表せ. 演習解答 ①ti R L C 教科書(4.3''')に示されるRLC並列回路のインピーダンスと,電圧が反共振時の1/√2 となるという関係から, 1 1 = -+(-) WC |i| wL を満たすωを求めればよい. 変形すると wL (WC - 1/1 + 1 ) ( WC - 1 ½) - = 0 R であるから,まず, w2RLC + wL-Rを解いて 同様に -L + VL2 + 4R2LC W1= 2RLC L + VL2 + 4R2LC W₂ = 2RLC |演習解答 教科書より,反共振時はV=Ri,w = である. √LC また,Q値は教科書 (4.32) の通りである. これらを用いると,電流İR, L, icはそれぞれ以下のように表すことができる. ic = V 立 = =i R = jwCRi = jQi 1 jwC v i -=-jR-i=-jQi jwL

この2つの回路が等価回路になってるのは何故ですかね？どうやってこの形にしているんですか？

例題4.4.3 図4.27に示す回路網 Nの左右は同一であり, 回路網 N内には電源は含まな スの両端の電圧は V2 であった。 この時, 図 4.27 (b) のように, インピー いものとする。 図 4.27 (a) に示す回路において,電源E, によるインピーダン ダンス Z2の両端に電流源 I をつけたら, インピーダンスZ に流れる電流 はいくらになるかを求めよ。 Z₁ Z₁ En N Z2 V2 N Z2 12 (a) (b) 図 4.27 相反定理

Is2の式の意味がまじで分かりません。どうなったらこうなりますか？

問題3 図の回路において, ノートンの定理を用いてインピーダンスに 現れる逆起電力を求めよ. E Ė ①i 「R C HH Żv

これのE02=E2とE03=R2Iになる理由が分かりません。どなたか教えてください🙇‍♀️

問題2 図の回路において, インダクタL2に流れる電流を 鳳テブナンの定理を用いて求めよ. R2 R1 L1 C1 ~↑1 ①ti C2 a Jiz a' L2

写真のような形の図はどこから応力を求めれば良いのか分かりません。どなたか教えて欲しいです🙇

3. 下図を解け。 反力計算、 応力計算、 自由体図 (矢印・記号を含む)を示すこと。 240 kNm 100 kN 80 kN/m B 反力計算 HA-100=0 HA=100 VA-80.3-0 VA=240 40 M(A) = MA + 240-80.3.2=0 応力計算 0≦x<3 100kN 80kly Mx 3 m 5 m EX=0-100+Nz=0 Nx Nx=100 Can EY=0 -80.3-Qx=0 1 40 Qx=-240 1ΣMx=0-80x-Mx=0 図 Mx=-40x2 3≤x≤5 MA = 120 looku 80klym 240kNm HA-100(EN) VA = 240 (KN) MA= 120(kum) Q図 M 図

この問題の比誘電率の求め方が分かりません。どなたか教えてください🥹

5. 以下の問いに答えなさい。 (1) 異なる誘電率を持った二つの誘電体の境界面における電界と電束密度の境界条件を式と言葉で 説明しなさい。 (2) 図4のように、 真空から誘電体 (誘電率は)に電界 (電束密度) が入射している。 0=30°、 01 = 45°の時、 誘電体の比誘電率 85 と 電界の大きさの比 E1/Eo を求めよ。 誘電体 E 01 真空 Eo Do 00 図 3 E1 D1