Physics
มัธยมปลาย
エッセンスに載っているコンデンサー回路の電位による解法は、「直列並列で解けないとき用いる」と書いてあるんですが、あまり使わない方がいい理由があるんですか？
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必殺技･
●電位による解法
電位を用いてコンデンサー回路を解く
1 適当に0V をとり、 回路の各部分の電位を調べる。
孤立部分について電気量保存の式を立てる。
N
all 4G 45
[解説]
複雑な回路になると並列や直列に分解できなくなる。どん
な場合にも対処できる方法の話をしよう。
まずはその準備から。 容量Cのコンデンサーがある。 極
板Aの電位をx (V), B の電位をy [V] とすると,A上に
ある電気量は符号を含めてQ=C(x-y) と表される。
なぜなら,xyならA上には正の電荷があるはずで電位
差はV=x-yだから Q=CV=C(x-y) 反対に、 x<yならA上には負の電
荷があるはずで、電位差はV=y-xだから QA = CV=-C(y-x)=(x-y)
結局, 上の式は x,yの大小関係によらず成り立つ (x=yのときのQ=0 を含め
て)。
x-yでは扱いにくいから, (考えている極板の電位) (向かい合った極板の電
位), もっと簡単に, (自分) - (相手) と覚えてしまおう。
ある極板上の電荷=Cx (自分一相手)
EX 1 10μFのコンデンサーの電圧Vはいく 10μF
らか。 また. 20μFのコンデンサーの左側
ト
極板の電気量Qはいくらか。
100 v/
1°F
電位
この式は符号を含めて成立しているから, 孤立部分のすべての極板について
和をとれば電気量保存則が用いられる。 電位が求まれば、 コンデンサーのすべて
電位差, 電気量,静電エネルギー･･･が計算できる。
×
+120μF
30μF
y
40 V
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