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物理 高校生

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

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理科 中学生

(3)の問題教えて欲しいです

5 下の実験を行った。 次の (1) ~ (4) に答えなさい。 ただし, 100gの物体にはたらく重力の 大きさを1とする。また,糸の重さと体積は考えないものとし、実験中に直方体は水槽の底には つかないものとする。 (15点) 実験 手順1 高さ8cmの直方体Aの上面の中央に糸をつけてばねばかりにつるし, 底面が水平に なるようにして図1のように水槽の水に沈めていき、直方体Aが水中にあるときの水面 と底面との距離と, ばねばかりの示す値との関係を調べ、 図2にグラフで表した。 手順2 形と大きさが直方体Aと同じで重さが異なる直方体Bを, ばねばかりにつるさずにそ のまま水槽の水に入れたところ、底面が水平になって図3の状態で水に浮いて静止した。 ばねばかり 糸 水面と 直方体 A 底面との 距離 図 1 水 8cm以降も測定して いるが,ここでは結果 を示していない。 4.0% ばねばかりの値N 2.4 24 2 cm 直方体B 0 0 8 水面と底面との距離[cm] 図2 図3 (1) 直方体Aの質量は何gか, 求めなさい。 400g (2) 水面と直方体Aの底面との距離が0~10cmの範囲で、水面と底面との距離と, 直方体Aには たらく浮力の大きさとの関係を表すグラフを, 解答用紙の図にかきなさい。 (3) 水面と直方体Aの底面との距離が6.4cmのとき, 直方体Aにはたらく浮力の大きさは何Nか, 求めなさい。 (4) 手順2について,次のア, イに答えなさい。 ア図3の状態のとき, 直方体Bにはたらく浮力の大きさと, 直方体Bにはたらく重力の大きさ の関係として適切なものを、次の1~3の中から一つ選び、その番号を書きなさい。 直方体Bにはたらく浮力の大きさは, 直方体Bにはたらく重力の大きさより大きい。 2 直方体Bにはたらく浮力の大きさは,直方体Bにはたらく重力の大きさと等しい。 3 直方体Bにはたらく浮力の大きさは,直方体Bにはたらく重力の大きさより小さい。 イ下の文章は,図3について考察したものである。文章中の① ぞれ求めなさい。 ②に入る数値をそれ 図3の状態のとき 直方体Bに上から力を加えて真下に押し, 直方体Bの上面が水面と

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