この問題の4番を教えて頂きたいです。

3 起電力 10Vの電池 E, 電気容量 1.0×10-3F のコンデンサーC自 己インダクタンス 1.6×10~Hのコ イル L, スイッチ S, 抵抗値 10Ω の抵抗Rを図のように接続する。 なおz=3.1 とせよ。 ② E S Co_tie-245- R (1) スイッチを閉じてしばらく経過した後, コンデンサーに蓄えられる電気量は何Cか。 (1)のあと, スイッチを切った時刻を t = 0 として, 以下の問に答えよ。 (2) 電気振動の周期は何sか。 (3) コイルに流れる電流の最大値は何か。 (4) (2) の値をTとすると, コンデンサーのエネルギーが最大になるのはいつか。 (5) (4)のエネルギーは何Jか。

この図の意味がわからないのですが、何を表しているのですか？

KIEY POINT 角周波数は周期T や周波数f と =2π/T=2f の 関係で結ばれる。 誘導リアクタンスLと容量リアクタンス 1/ωC だ HE 151128 けでなく、電圧と電流の位相の違いに注意する。 か 電気振動では右の4つ の図が大切。 コンデンサー が放電しようとし, コイ ルは電流を維持しようと する という観点をも てば,図の再現はできる。 (im は電流の最大値) 図 a 図 d +Q 0 i=0 rt T im BEN ww A T 0 T -o[ + 1m ↓2 ・T i=0 ww ww 図b

2番のイについて。 なんではじめ時計回りとわかるのですか？

□倍にす 電力を 送電線 って熱 変化 験) よ い S1 131 電池(起電力V), 抵抗 (抵抗値R),コ ンデンサー (容量C), コイル (自己インダ クタンスL), スイッチ S1, S2 からなる回 路があり, 最初 St, S2 は開いている。 電 池やコイルなどの内部抵抗は無視する。 (1) S, を閉じる。 (ア) 閉じた直後に抵抗に流れる電流 I を求めよ。 (ィ) 電流がI(0≤I≦I)になったとき, コンデンサーに蓄えられた 電気量 g を求めよ。 (ウ) 十分時間が経過した後, コンデンサーに蓄えられる電気量Qを 求めよ。 (2) S1 を閉じて十分時間が経過した後, S, を開き、 次にS2 を閉じる。 (ア) 回路を流れる振動電流の最大値 im を求めよ。 C S2 R A B L (1) S2 を閉じた直後からのiの時間変化を図示せよ。 ただし, iは時 Z 計回りの向きを正とする。 (ウ) S2 を閉じてから, コンデンサーの下側極板B の電荷が正で最大 となるまでにかかる時間を求めよ。 (横浜市大 + 奈良女子大)

高校物理過渡現象の問題です。 (6)の考え方は一通り理解できたつもりなのですが、二つのコンデンサが等電位になっているのに、電流が流れ続けるのが少し引っかかりました。図cを見る限り、電位差がなくなった後、コンデンサ3に電流が流れ込みいっぱいになったら今度はコンデンサ2に電流が... 続きを読む

法則ⅡIより / Vo+VL-0=0 よって VL=-12/Vo *B コイルに加わる電圧の大きさは 1/2vo AIL Vo (5) VL-24 だから12/2014/1 4t よって 12 4t 2L また、自己誘導が電流の流れを妨げるから、 電流は 0 AIL (6) コンデンサー C3 に流れこむ電流Icの変化は, 電気振動で示されるから, ス イッチ S2 を閉じた時刻を t=0, 電流の最大値を IM として, 図cのように表 される。 直列回路より電流は共通であるから, C3 に流れこむ電流が最大の とき, コイルに流れる電流も最大となる。 電流が最大のときは電流変化が 0 よりコイルの電位差が0であるから ※C, C2, C3 の電圧は等しく、その電圧 をVとすると, 電気量の保存より 12/23CV +0=CV+CV よってV=1/2vo ゆえに,C』に蓄えられている電気量Q3は Q321/Cro エネルギー保存より 1 c. (v.)² +0=1 c · (v.)³×2+LIM² LIN²=12/2CV32 よってIw=1/12/0 C 4 L L 12/12/10 =1/12/0 +CV. C₂ 1/12 Cro 図 d Ic IM O m VL 図 b ◆B コイルの左側が高電 位となる。 12/12/0 o(E C30 +CV C2 -CV 0 C3 *C V₁=-Lt AIL 4t fi 図 c AIL -= 0 だから Vi=0 L IM 図e C3 +CV V: -CV 物理重要問題集 151

物理の磁気の問題です。 黄色マーカーで引いたところの解説をお願いします

180 第4章 電気と磁気 ★★ **140 【10分・16点】 XXXX 図のように, 自己インダクタンスLのコ イル, 抵抗値Rの電気抵抗, 電気容量 Cの コンデンサーを起電力 E の直流電源に接続 し 回路の特性を調べた。 直流電源およびコ E イルの内部抵抗は無視できるものとする。 0 A (4 R S₁ スイッチ S2 を開いたままで, スイッチ SL を閉じて, 十分に長い時間がたった状態について考える。 問1 コンデンサーに蓄えられた電荷はいくらか。 ①1/23CE ② CE ③ 1/12 CE2 ④ CE2 ⑤/12 LE ⑥ LE コンデンサーを充電し終わった後, スイッチ S を開き, 次にスイッチ S2 を閉じ ると,コンデンサーとコイルから成る電気振動回路ができる。すなわち, 充電され たコンデンサーの電荷はコイルを通し放電され, 振動電流が流れ始める。 ①1月 1 問2 スイッチ S2 を閉 (2 じた時刻を t=0 とす m AAA t るとき, コンデン サーのb点側の電荷 Qの時間変化を表す グラフはどれか。た だし, グラフの縦軸 はQを表すものとす る。また, マイルに 0 流れる電流の時間 WIN 変化を表すグラフは どれか。ただし,電流は a点からb点の向きを正とし, グラフの縦軸はiを表すも のとする。 Q のグラフ 1iのグラフ 2 問3 電気振動の周期はいくらか。 0 T√LC 22 T√LC T√LC 問4 インダクタンスLのコイルに電流Iが流れている場合, このコイルに蓄えら れているエネルギーは 1/12 L12 で与えられる。これを用いて,この回路に流れる振動 1 2T LC 電流の最大値はいくらか。 0 EVE EVEⓇ CE EVE E. ED C a IS₂ mm b IC §ε 図 に、 に時 何と れ (2 2 問3 問4 は ① to

最初の写真が問題で、次の写真がその回答です。コンデンサーの電圧、コイルの電流共に0になる点が4点あるので、エネルギーの谷はそれぞれ四つできると思ったのですが、回答では二つしかありませんでした。読み取りが間違っていますか？

(5) コンデンサーとコイルに蓄えられるエネルギーUCとU,を縦軸, 時刻tを横 軸として解答用紙にグラフを描け。Uc は実線, U,は破線とし, 縦軸と横軸 に適切な目盛を振ること。また, 時刻は0から60 ms の範囲とすること。 Ve [V] コンデングー 1.0 0.5 0 t [ms] 20 40 60 -0.5 -1.0- IL [mA] コイル 8.0 4.0 0 t [ms] 20 40 60 -4.0- -8.0- 000 図2:コンデンサーの両端の電圧 Ve(上)と コイルに流れる電流 ILの時間変化(下).

マーカーで印をしたところの解説がイマイチよくわかりません。グラフの意味もあまりピンとこないです。 詳しく教えてほしいです。 また、できれば別解があれば教えてほしいです。

十反 初理 う 支点0(ビン) の た。I。の最大値はいくらか(キ)。また ω を R, L, Co. Ve のうち必要なものを使って表 せ(ク)。 のの 棒A の 棒B (配点率 33 %) の ao 小球B OP の 小球A はう R 図3 Og C= 子の II 図1に示すように,抵抗値 R の抵抗,自己インダクタンス Lのコイル,電気容量 C の平 bo かをつ 行板コンデンサー,スイッチ Sからなる回路がある。平行板コンデンサーは極板間の距離 x 図1 を変えることができる。極板問距離 x = d のときの電気容量を C = Co とする。最初,コン デンサーに電荷は蓄えられておらず極板間距離は x =d であり,スイッチは開いている。 テの物 -OP まず,端子 a-b 間に起電力 E の直流電源を接続した(図2)。抵抗に電流が流れ始め,その 後十分長い時間が経過すると,電流が流れていないとみなせるようになった。 R (1) 電流の最大値はいくらか(ア)。また最終的にコンデンサーに蓄えられた電気量はいくら 99 S E- か(イ)。 Cニ 次に,直流電源をはずしてスイッチを閉じたところ,コイルに振動電流が流れる現象(電気振 bo 動)が観測された。 (2) 電気振動の周期 T はいくらか(ゥ)。またコイルを流れる電流の最大値はいくらか(エ)。 図2 その後,端子 a-b 間を導線でつなぐと抵抗に電流が流れ始め,十分長い時間が経過した後, 電流が流れていないとみなせるようになった。 P (3) この間に抵抗でジュール熱として消費されたエェネルギーはいくらか(オ)。 R V。 今度は,端子 a-b 間の導線をはずしスイッチを開いて,端子p-q 間に電圧の実効値 V。 be の交流電源を接続した(図3)。抵抗を流れる電流の実効値を I。として,以下の操作により電源 の角周波数 を推定することを考える。 (4) コンデンサーの極板をゆっくりと動かし極板間距離 x をdよりも小さくしたところ, 動 C = bo かす前より I。が大きくなった。このことから推定される は問い(2)の電気振動の角周波 図3 数より大きいか小さいか。 ω と問い(2)の T の関係を不等式で示せ(カ)。 としたところで I。が最大となっ 4 (5) さらにコンデンサーの極板をゆっくりと動かしx=

物理の電気振動の問題なんですけど解説見てて画像1枚目の（i）の式になるのから分かりません。答えは③です。教えてください; ;

コイルを正の向きに流れる電流をIとすると, コ ンデンサーの上側の極板から電流Iが出ていく。よっ て, 微小な時間 4tが経過する間に, コンデンサーの 電気量が 4Qだけ変化したとき, 問2 4Q At I=

物理　交流　板書は写したんですけど、読んでもわからないです。おそらく基本的なことがわかっていないので、丁寧に教えていただけたら嬉しいです。

337 電気振動 電気容量 40μFのコンデンサーと自己インダクタンス 25mH のコ イルからなる振動回路の固有周波数はいくらか。 LW -て W= LC ニ 2元 274C 23/4× てし 25 x /0?x¢0 X /06 2X3、14x ルx/0 W: r X10 こ/54.2(Hz) こ16×/0° 23 W=27ル4 X/0° こ 2入14Y/0 6、2 338 共振回路 交流電源E, 電球 R, 自己インダク タンス2/r[H]のコイルL 電気容量 100/x[μF]のコ シデンサー C. スイッチSからなる回路がある。 (1))図の選択Sを1に接続した場合,コイルに加わ る電圧と流れる電流の関係をオシロスコープで観察 R 1 E C wter

(7)で、電荷保存則が成り立つのはどうしてですか？流れてる電流が最大なのでコンデンサーは充電途中であって、電流に電荷があるので極板にすべての電荷がなく、この等式は成り立たないのではないでしょうか？

軸交流回中 II2 二計の示す値 [VJ を時刻 7 の関数と (9) コンアデ 党えは7と Sd幸1( ルを CM 電波が発生するのか, (0 どのような週程で の題は 誠 の 角度について6まべること< 7を入 0 貫く磁場 (磁界) に %明ぜせよ。ただ 。] 3 中旬と電動 .縛計 2 うに起電力 ! の電池 抵抗値 の抵抗 電気 Si 容量がいずれも Cのコ ンデンサー Gi Cs, Cs 自選イン ダクタンスア のコイル, きらにスイッチ S」 および Ss か 有 き 9 り析成された回路を考える。 最初。 スイッチ Siおよび L 有2 は開いでいて。 どのコンデンサーに$電は著えられ 上 c二 AN \ 5 でいないものとする。 紅(8 まず,。 スイッチ 8。 を開けたまま, スイッチ5 を閉じ た。 (⑪) スイッチ Si を閉じた直後, 抵抗に流れる電流はいく らか。 (2) スイッチSi を閉じた直後, コンデンサー Giに加わる電圧が, 微小時間 7の間に4M まけ次化した グ だけ変化したとすると, ララ。 はいく らか。また, 同じ時間に抵抗に加わる電圧が4だ け変化したとすると 飼浴 はいくらか。 スイッチ Si を閉じでから時間が十分に経過した。 (3) コンデンサー C。 に甘えられた電気量を求めよ 次に。スイッチ S」 を開けた後,スイッ 6 た和俊。スイッチ S。 を閉じで, コンデンサー Ca に 測したところ, 電気振動が観測された。 Mad (4) 電気振動の周期はいくらか。 (5) スイッチ じた直 (⑥) スイ ンチ コイルに流れる電流はいくらか。 に中供。コイルに流れる者 こ 7ル と とすると| 侍aw< らか 外れる電流が微小時間 4 の問に 27, だけ変化した (に229記cEite Lee に流れこむ電流が Cに昔え5れている先生RAくPA、 その電流の最大値と。 84が 4 京 計