S2を閉じた時と閉じない時の電圧の違いがわかりません。どのような考え方をすればこの問題は解けますか？

第V章 電気 10-C て, (1) Bana 466. コンデンサーの接続と電気量保存 図において, C=6.0μF,C2=4.0μF, E=10Vで, S1, S2, S3, S4 は スイッチである。 はじめ, C1, C2 のコンデンサーに電 E 荷はなく,スイッチは全部開かれていた。 a C₁ S₂ d (1) スイッチ S1, S3 を閉じるとき,C2 のコンデンサー にたくわえられる電気量と加わる電圧を求めよ。 S₁ C2 ら向きに何Cか。 (3)(2) ため, C, C2 比にならない。 (2) さらに S2を閉じるとき, S2 を流れる正電荷はどち (2)の状態において, S1, S3 を開き, S4 を閉じた。 aとcの電位は, どちらがどれ Ab だけ高いか。

V1=15 V2=10からSの方が10V高いとなるのはなぜですか？

No. Date V2′= 5C 類題6 図のように, 電気容量がそれぞれ 2.0μF 1.0μFのコンデンサー C1, C2 と, 2つの電源, 「スイッチ Si, S2を接続した。 まず, スイッ チS,のみを閉じ, PS間の電位差が10V に なるまでコンデンサー C を充電した。 S₁ 10V C= 25V S (1) C, P側の極板上の電気量 Q [C] を求めよ。 次に、スイッチSを開き、ふを閉じて初速で間の電位差が25Vに なるようにした。コンデンサーは、初め充電されていないものとする。 (2)SとTの電位はどちらが何V高いか。 ヒント S側の極板における電気量の保存を考える。初めにC.が電荷を蓄えているため、 148 第4編 第1章 電場 類6 Si +Qi 1 -Q₁ (1) 2.0×106×10 =2.0×105c (2)電位法 SI -Q 52 25V 2 電位25 -250 接地 電位しをおく T (2) C,C2は直列なので V1.+2=25-① エリアの電気量保存より -Q+0=-Q+(+2) -2.0×105=2.0×10レ!+1.0Mプレ -20 = -2v! + V₂ -② ①-② vi+V=25 -)2 + V² = -20 3ví vi ✓2 9 = 45 15 10 Sの方がLOV高い

なぜ電圧が等しくなるのでしょうか？

電気容量 2.0F, C2=3.0μF の2つのコンデンサー, V=2.0×102V の電池, スイッチ Si, S2 を用いて,図の回 路をつくる。 S, を閉じて Cのコンデンサーを充電したの Sを切り、次に S2 を閉じて十分に時間が経過した。 C. C2のコンデンサーは,はじめ電荷をもっていなかった 200 203, 200 S₁ Sz/ C₁ C2 = とする。 C. C2 のコンデンサーにたくわえられた電荷はそれぞれ何Cか。 S, を切ってからSを閉じる前の Cの電荷をQとし, 求めるC,, C2 の電荷を Q.. Q2 とする。 電池を切りはなして S2 を閉じるので, 電気量保存の法則から、図の破線で囲まれた部分 この電荷は保存される。 すなわち, QQ,+Q2 で ある。 また, C, C の上側、下側の極板は, それ それ導線で接続されており、電荷の移動が完了す S2 C +Q C 5 ると,上側, 下側のそれぞれの極板の電位は等し くなる。 すなわち, 各極板間の電圧は等しい。 ■解説 S を閉じたとき, C1のコンデンサ ーにたくわえられる電荷をQ とすると, Q=CV=(2.0×10-) × (2.0×102) =4.0×10-4C S, を切り, S2 を閉じた後の C, C2 のコンデンサ 一の電荷を, それぞれ Q1 Q2 とする。電気量保 存の法則から, Q1+Qz=4.0×10-4 ... ① また,各コンデンサーの極板間の電圧は等しい。 なんで Q2 Q₁ S2 +Q₁ +Qzl == ..2 2.0×10-6 3.0×10-6 -Q₁ -Q2C 2 理すると, 式 ② から, Q2=3Q1/2となり, 式① に代入して整 Q=1.6×10-C, Q2 = 2.4×10-C 13. コンデンサー 145

独立部分の電気量が保存されるのは分かりますし、 合成容量の式も使えないのも分かります ですがどうして直列回路の電気量は同じになるのに、 この場合は同じではないのでしょうか。 あらかじめ充電されているからですか？

例題 114 30Vに充電された2つのコンデンサー C, (10μF)とC2(20μF), 起電力 90Vの電池およ びスイッチSからなる回路がある。 スイッチS を閉じて十分に時間がたった後, C および C2 に蓄えられる電気量と電位差をそれぞれ求めよ。 30 V + 30V S 90 V 解 電気量保存 +300μC-300μC: + 10V-10V HI +600μC 600μC THE +20V220V2 90 V Sを閉じた後の C と C2 の電位差を V, V2 とする。 図の破線で囲まれた 部分は外部から孤立しているので, Sを閉じて全体の状態が変化しても、青 気量は一定である (電気量保存)。 したがって -300+600= -10V1 +20V2 ...① ただし, 単位はμCである。 また, Sを閉じることにより電池の起電力 90Vは C, と C2 のコンデンサー全体にかかるので 90= V1 + V2 式①②より V1=50[V] V2=40[V] ...② また,C,に蓄えられる電気量はQ=C,V,=500[μC] C2に蓄えられる電気量は Q2=C2V2=800 [μC] なお、このようにコンデンサーが初めに充電されているときは、直列接続の 公式が使えないことに注意したい。 ココが ポイント 孤立した部分では電気量は保存される。

これの（2）の問題ですが、答えにはC→Dの向きに正電荷が流れたとあります。 なぜそのようになるのか教えていただきたいです🙇

第V章 電気 例題37 [知識] 466. コンデンサーの接続と電気量保存 図において, C1=6.0μF,C2=4.0μF, E=10Vで, S, S2, S3, S4 は スイッチである。 はじめ, C, C2 のコンデンサーに電 E 荷はなく, スイッチは全部開かれていた。 S₁ a C₁ S2 d (1) スイッチ S1, S3 を閉じるとき, C2 のコンデンサー にたくわえられる電気量と加わる電圧を求めよ。 SA E- C2 S3 (2) さらに S を閉じるとき, S を流れる正電荷はどち ら向きに何Cか。 b (3)(2)の状態において, S, S3 を開き, S を閉じた。 a とcの電位は, どちらがどれ だけ高いか。

なぜ対象だったらこうなるのですか？

CはC= カ となる。 尾谷里 389 合成容量 5個のコンデンサー C1~C5 を用い て右図の回路をつくる。 各々の電気容量は C1 P HH C=Ca=1.0μF,C2=C3=2.0μF,C5=3.0μF である。 A, B 間に30V の電位差を与えたとき, (1) 各コンデンサーが蓄える電気量 Q1~Q5 [μC] を求めよ。 (2)A, B間の合成容量 C [μF] を求めよ。 -380 C5 C2 HH B C3 C4 HH R 30 V

比例配分するここの紫で囲った部分はどこから来たんですか？どうやって求めるか分かる方いますか？あと、どういう比の計算したのか途中計算教えて欲しいです。お願いします🙇

(2) 電池を通過した電気量を求めよ。 (3) C, に蓄えられる電気量と静電エネルギーを求めよ。 センサー 104, 106, 10 必解 326 コンデンサーの接続 右図のように、電圧 E〔V〕の電 池企電気容量 C〔F〕 C2[F] のコンデンサー C. Car ス イッチ S, 電流計Aからなる回路がある。 初め、コンデン サーには電荷がなかったものとする。 (1)SをM側に倒し、十分に時間が経過した。このとき, 電流計を流れる電気量を求めよ。 (2)次にSN側に倒し,十分に時間が経過した。 このとき, 電流計を流れる 量は全部でいくらか。 (3) 次にSをM側に倒し、 十分に時間が経過したのち,SをN側に倒し、十分 間が経過した。N側に倒してから電流計を流れる電気量を求めよ。 101 106, 107 E + M N 丼 C₁= 必解

なぜ合成容量を使うのですか？（2）

200 第4編・電気と磁気 375. コンデンサーの接続図で C は電気容量 4.0μF の コンデンサー, C2は同じく 8.0μFのコンデンサー,Sはスイッ 子 3.0×102V の直流電源である。 初め C1, C2 に電 は電圧 376. コンデンサーの接続 コンデンサーC1, C2 と起電力 V,2Vの2つの電池、および2つのスイッ チ S, S2 を図のように接続した回路がある。 コンデ ンサー C, および C2 の電気容量はいずれもCであり, 初め、スイッチ St, S2は開いており、2つのコンデン サーには電荷が蓄えられていない。 (1) スイッチ S」を閉じて十分 を求め上 V. C1 荷はないとする。 (1) スイッチSをA側に倒し, C2 を充電する。 このとき, C2 に 蓄えられる電気量Q2 [C] を求めよ。 (2) 次に, スイッチSをBに切りかえた。 C1 の両端の電圧 V1 〔V〕 を求めよ。 (3) 再びスイッチSをAに切りかえ, 充電した後Bに倒した。 C の電圧 V2 〔V〕を求め 例題 75,381 S1 BA HH S HH :C2 E- C1 C 2 40E

コンデンサーの問題で1番最後の問7が分かりません。 電位差の関係で、V+v1-Ri-v2=0としていますが+v1というのはコンデンサーC1が最初にS1を閉じて充電が完了し、電位があげられていたからでしょうか？ また電気量保存の法則で、CE=-q'＋qにしてはダメなのでしょう... 続きを読む

3 (配点 34点) 図1のように, 起電力E の電池 E1, 起電力を変えられる可変電源 E2, 抵抗値がと もにRの抵抗 R1, R2, 電気容量がそれぞれ C, 2C のコンデンサー C1, C2, およびス イッチ S1 S2 を用いた回路がある。 はじめ, スイッチ S1 S2 は開いていて, コンデ ンサー C1 C2 に電荷は蓄えられていない。 電池 E1 と可変電源 E2 の内部抵抗は無視で きるものとして, 以下の問に答えよ。 S₁ 問1 次の文章の空欄 = CEE - CE (ア) 2 R₁(R) E₁(E) C₁(C) 図1 S2 -39- R2(R) スイッチ S1 を閉じる。 その直後, コンデンサー C の両端の電位差 (電圧) は 0 であるので, 抵抗 R に流れる電流の大きさは である。 十分に時間が経 過したときは、抵抗 R に流れる電流が0になるので, コンデンサー C に蓄えら れている電気量の大きさは (イ) であり、静電エネルギーは QCK である。 スイッチ S を閉じてから十分に時間が経過するまでの間に、電池É, がした仕事 であり、抵抗 R で発生したジュール熱は は (オ)イ である。 W-DAV IVE E2 C2 (2C) に入る適切な式を答えよ。 V=BI V IV. V B 2

Q1' Q2'の出し方を教えていただきたいです

問題 90 電気量保存の法則 ② 次の文中の空欄にあてはまる式を記せ。 図のように、電圧V[V] の電池 E1 と E2, 電 気容量 C〔F〕 のコンデンサー C1 と C2, および スイッチS と S2を接続する。 はじめ, スイ ニッチは開いた状態であり、コンデンサーは電 荷を蓄えていないものとして、次の操作 Ⅰ か らⅢを順に行う。 a2 S2 , b2 E1E2 C₁ Si bi 18 物理 C₂ 操作Ⅰ スイッチ S1 を a1, スイッチS2をa2 に順に接続した。 コンデンサー C] の右側の極板に蓄えられる電荷は, Q (1) 〔C〕である。 = 操作Ⅱ スイッチ Si を bi, スイッチ S2 をb2に順に接続した。 このとき、コ ンデンサーCの右側の極板および C2の左側の極板に蓄えられている電 荷をそれぞれ Q1 Q2 とすると,Q=Q1+Q2 である。 一方, キルヒホッ フの第二法則より、VをQ1. Q2, C で表すと, V= (2) 〔V〕である。 Q Q2をCVを用いて表すと, Q1 = (3) (C), Q2 (4) 〔C〕である。 操作Ⅲ スイッチ S1 を a1, スイッチS2をa2 に順に接続したあと, スイッチ S1 を b1, スイッチ S2をb2に順に接続した。 コンデンサー C」 の右側の極板 に蓄えられている電荷をC, Vを用いて表すと. (5) (C) であり、コン デンサーC2の左側の極板に蓄えられている電荷をC, V を用いて表すと, (6) 〔C〕である。 〈愛媛大〉