(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

何故、解答の青線部のように表されるのかがよくわかりません！

86 .14コンデンサー 必解107.〈スイッチの切りかえによる電荷の移動〉 図のように,電圧 V [V), 21V。[V] の電池 E., E2, 電 気容量がいずれも C[F] のコンデンサー C., C2, 抵抗値 R(Q)の抵抗 R, スイッチS1, S2 が接続されている。最 S」 S2 R R[Q] C2 C[F)T C」 C[F] 初,スイッチ Si, Szは開いていて, Ci, 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 視できるものとする。次の問いに答えよ。 (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, Szを開き, S. を閉じた。十分に時間が経過した後, S」 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。その但で キ E」 V% [V] E2 2% (V] 求めよ。 [17 大阪市大)

【30】の電位差が等しいと言える理由が分かりません

Tool 十分に時間が経過した後のコンデンサーC2, C3の両端の電位差は等しいから, その電位差を vとすると,電気量保存の法則より 24=2V+4V よって, V=4 [V] だから, Qz=2×4=8 [C]

何故赤の部分に「キルヒホッフよ法則Ⅱより」と書かなくていいのですか？

類題 9 図のグラフは, ある豆電球の 電流-電圧特性を示したもの である。この豆電球を2つ用 0.50 30 0.40 8.02 0.30 意し,図のように接続すると (A) 0.20 0.10 |3.2V き,豆電球に流れる電流は何 0 1.0 2.0 3.0 Aか。 電圧(V) 第2章 電流| 259 豆電球

黄色いマーカーの所の式変形を教えて頂きたいです🙇‍♀️

224 (225 また、電気量保存の法則より、K,と K,の電気量の和は⑤の に等しい。よって、 q=CVより, 並列接続なのでqはC に比例する。 9:9=2C:2C (2)(コンデンサーの静電 エネルギーの増加分) = (外 力がした仕事) C'=- d 2CV」 -= (2C + 2C)V。 3 V ゆえに、V= そネルギーと仕事の関係より,4U=W 電池を切り離したので,電気量は qa[C)で不変である。 6 2C 9=2C+ 2C92 に帯電した電荷の影響によ り、導体板は吸い込まれる 向きに電気力を受けるので,28 外力の向きは図の右向きと なり、外力のする仕事は負 になる。 (3) Ar は3Lに比べて 微小として、分母の Ar を 無視する。 CV 求める電気量をqa とすると、qa=2CV»= 3 1 592 (1)と U=より、 (4) 図のように正負の電荷が蓄えられ、K,の電圧が V。 K.の 電圧がなになったとすると,q=CVより,Ki, K,の電気 量はそれぞれCV. 2CV& となる。 破線部分の電気量保存の法則より. -CVe+ 2CV<= - CV, +2CV。 これに、2, 8. 9を代入して計算すると, 28 より求めてもよい。 (4) センサーA dxq8 W=4U =2×3soL 2×2€L d×q8 da? 12sL 3d 直列接続のように見えても。 電気量が等しくないときは 直列接続の合成容量の式は 成り立たない。そのときは、 電気量保存と電圧の式をた てる。 2) 2の値がx=Lからx=L+4x になったときのコンデン サーの静電エネルギーの増加分を 4U' I)とすると,(2)と 2V」 3+2C× 同様にして、エ=L+4x だから 9 AW=AU' =- - CV。+2CV。=-C×- V_ ……10 9id 2C(2C EL(3L+ 4r) 3el 2eLV Ax 2 破線部分の電気量の和が0にならないので, K,と K。の電 気量は等しくならない。よって, 直列接続の合成容量の式は 成り立たない。 電圧の式より、Vie+Vs=1V ……D (01 D 2cL'V Ar 3d(3L+ Az) 2eL'V Ax 3d ×3L +CV。-CV。 9d 外力を右向きとすると,外力の大きさをF(N)として、外力 がした仕事は一 FAx(J]となる。よって、-FAr=4wより。 +2CV。 |+2CV。 Vキ 7V 0. Dより、Ve=- -2CV。 -2CV。 2cLVAr 9d 9 -FAx キ - る3( SAte 437 2e.LV ELV 3d ゆえに,F= 9d (3) AW: 2eLVAx 0. 外力の大きさ: 2eLV。 438 センサーA, B 9d (N) 指針)導体板が入っている部分と入っていない部分の2つのコンデン (1) 60μF: 2.4×10-C. 40 μF:5.6×10'C. 20 μF:3.2×10-'C (2) -4.0V 438 P6 40 uF 20 uF サーの並列接続と考える。 指針電圧の式2個と電気量保存の式を立てる。 (1) 各コンデンサーの極板間の電圧を,右図のようにそれぞれ V(V), V(V), 1V(V)とし、蓄えられる電荷の符号が右図の ようになっていると仮定する。破線で囲まれた部分の電気量 保存の法則より. q=CVを用いて, + 40×10-V%-60×10-V-20×10*V%=0 ゆえに,3%-2V:+1½=0 …O また、閉じた回路についての電圧の関係式をたてると、 V+ V= 18 ……② 0~3より、V=4.0[V). G=14(V). %=16(V) 以上より、 60 μF:g=60×10-*×4.0=2.4×10~(C) 40 uF:92= 40×10-*×14=5.6×10~[C) 20 uF:9= 20×10-*×16=3.2×10~[C) =4.0[V)より,点Nの電位を基準とすると、点Mの電 位は、-4.0V (1) 最初,導体板を挿入しなかったときの電気容量を C.[F]. V) 解説 437(1) センサーB, G 解説 電気量を qo(C) とすると, C=e e- q=CV より, P V(VF 60 uF のセンサーH C=S×2L×L_ 2c.L?, d 金属板や誘電体板を入 d 12V れた場合 18V 2eL'V。 →いくつかのコンデン サーの並列,または直 列接続と考える。 0~3より、 37-2(18-7) d コンデンサーの, 導体板が入っていない部分の電気容量を G[F), 導体板が入っている部分の電気容量を C.[F]とする と,C=e-より, C は面積がL(2L-x) [m°'], 極板間隔が -V+%=12 …3 +(12+ V) = 0 ゆえに、V=4.0[V) のより、 =18-V=14(V) のより、 V=12+K=16(V) 2個のコンデンサーの並列 接続と考える。 d Cm]だから。 - J, (2L-x)(F) C= d C」 導体板内には電界ができないので, C:は極板問隔は残りの 部分の(m)になる。面積が Lr[m']だから。 |2eLI (F) d 21 _ EalI - CG=S d 2 d あるから 出 GとCは電圧が同じなので, 並列接続の合成容量の式が成 り立つ。よって, 求める全体の電気容量C[F]は, EaL(2L -ェ),2ela _ eL (2L+x)_rp) 中 C=C+C= d d d 65 イ

電気量保存則の関係って電池につながってても成り立つのですか？

(5) 電気量保存に関して 3枚目の写真　切り替え前の回路図における波線の部分は孤立島と言うのでしょうか。 ここで電気量保存をするのに躊躇いました。

・最大消費電力〉 ルギー り[J]を求めよ。 ら十分に時間がたった。 oO 上iあるにき最天になるか。また, そのときまの清 彼板A に甘えられている電気量 0(CI5 電気量 O。[C]を求めよ。 信

マーカーのところ何ですが、意味がわかりません　　　　 教えてください

これているとき, 電源につなぐと蓄えられる電荷も とるので, P, R は等電位にならず, C。のコンデンサ 一電源より孤立する部分での電気量の保存と回 右 P, R の電位を とおくと, 各コンデ ンサーの P, R につながる李 | 板電荷は図のようになる。 | (忠一30) Cs(史一0) 各コンズンサー 右のようにおく いコンデンサーが対称的に接続さ れている (=ニC4。 C=ニCs) ので 〇=Q。 (0Q。とおく) | | 時 (=Qs とおく) ly | 30V| 宇和 | ここで, G。 を Oc とおくと, P につながる極板の電気量保存より | 時 中剛 COのSS 旨紅S200半の① 町史 生き 0 Gs(琴一30) “Ca(下一0) APB 問の電位差の関係から CI 美人ニと 存より Ci * Cx 選(m一30)0すC(m一0) @A」@m_50 + Cs(中一中)=0 1.0 20 2.0呈1.0&一10=0 …① Br = = 5(② | R につながる極板の電荷の保 また, RB 間の電位差の関係から 存より 9a_@s」6e Cs(T一30)十CA(I&一0) 2 * +Cs(区一下)=0 。_ @m」@c 2.0 Imー1.0 一20テ0 …… 10 2.0「3.0 R 雪 9 清 よっ6季O31005dk200。 。 ーーoN nv ①② ⑨式を解いて の=36LC, の=韻uc. oc=ouc 7 よって の=@。呈17uC。 の=。王27C。 =10CT 2がっで (2) 接続されんているコンデンサー全体で蓄え 『寺こい 1 ーーーー、 ) のCi(30一 ohC 1 際細衣 3.0 ている は エー IS半当 電荷り -半をす TOwi-eulTodにog。|| | 同様にして, 0一Q,も求め 9=@の69=ニ37130 30C 1二し| | 時。| られる。 9 と ーー 3 著えられた電荷と極板韻電圧の式 ご か cn 0 ro=Cr」より NN旨い Ni C=党 ae) ーー14UF 四 電源より電荷が ad 供給される部分

直列か並列なのかどうかを判断する方法を教えてください！

EX3 はじめスイッチを』a側に入 る。C, の電圧はいく ら【 > 次にb側に入れ 中間 間 a側のときC,にたまる電気量は の=Cア Miss b 側に変えると, 大間違い。直列は見かけだけではだめで, 直列になると思うと 直列の条件が満たされていない。 b 側に切りかえた場合, 右区 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 Qi十0テ(C」十 (⑨3 4 が まで=仙 ア 朋際邊 半生 直列だが / 別 2

この問題がよく分かりません。 よろしくお願いします😭🙏😞

5 にり289のめめ上才気が生の固く 40700天わ0 OM 2還和0 | 2 その前後で電気量の総和は変わらない。これを 電気量保存の法則 という。 ソ賠2] 60X10*C と-2.0X10~『C に帯電さるせた, 材質・形状・大きさの等しい金 必球を 2 つ用意し, 接触さきせてから本すと, 2 つの金属球は等量に帯電した。 回(の)つこ6 それぞれの金属球がもつ電気量を求めよ。