Question

tkhsre

(3)なぜ極板間の距離を2倍にしているのに電位差は変わらないとして計算しているのですか？

458. 極板の間隔と電位差図のように、 電気容量 0.20μF
の平行板コンデンサーの両端に, 40Vの電池をつなぎ, ス
イッチSを閉じて充電した。 次の各問に答えよ。
(1) コンデンサーにたくわえられる電気量はいくらか。
(2) スイッチSを開いたのち, 極板の間隔を2倍にした。
このとき, 極板間の電位差はいくらか。
(3) (1) の状態で, スイッチSを閉じたまま極板の間隔を2倍にした。 このとき, コン
デンサーにたくわえられる電気量はいくらか。
N
例題60
ヒント (2) スイッチSを開くと,極板の電気量は一定に保た
140V
S
0.20μF

解答 (1) 8.0×10-°C (2) 80V (3) 4.0×10°C
指針 スイッチ S を開いてから極板の間隔を変えるとき,極板の電気
量は一定に保たれる。 スイッチ S を閉じたまま極板の間隔を変えるとき,
極板間の電位差は一定に保たれる。
解説 (1) コンデンサーにたくわえられる電気量をQとして,
Q=CV=(0.20×10-) ×40= 8.0×10°C
(2) 平行板コンデンサーの電気容量は, 極板の間隔に反比例する。 間
C
2
隔を2倍にしたときの電気容量を C' とすると,
C'=- =0.10μF
スイッチSを開いているので, コンデンサーにたくわえられている電
気量Qは変化しない。 極板間の電位差がV'になるとすると, Q=CV
の公式を用いて
V'=-
Q 8.0×10-6
C' 0.10×10-6
-=80 V
(3) スイッチSを閉じているので,コンデンサーに加わる電圧は一定
に保たれる。 たくわえられる電気量を Q' とすると,
Q'=C'V=(0.10×10-) ×40=4.0×10°C
=
Co=20-
so my の関係式
ら、 電気容量は極板の
隔に反比例する。
●スイッチ S を開いて
るとき, 極板の電気
変わらないが,極板
電位差が変化する｡
●スイッチ S を閉じ
るとき, 極板間の電
は変わらないが, 極
化する

Answer 1

すいそ

スイッチが閉じているため、電池による電圧が
常にコンデンサーにかかるからです！

tkhsre

コンデンサーは極板間の事じゃないのですか？

すいそ

コンデンサーは極板も含みます

tkhsre

この回路は直列で、直列だと電圧は場所によって異なるが、今回はコンデンサーしか接続してないので、電源と同じ電圧と考えることが出来るから、電圧つまり電位差は変化しないということですか？

すいそ

そうです！