Question

高校生

【高校物理】電源のした仕事を考える時、Q2を考えないのは何故でしょうか？教えてくださいm(_ _)m

問5-6
右ページの図のような回路がある。 はじめ, どのコンデンサーにも電荷が蓄えら
れていない。このとき、 次の問いに答えよ。
(1) スイッチをaにつないでから十分に時間が経過した。 この間に回路で発生し
たジュール熱はいくらか。
(2) その後、スイッチをbにつなぎ替えて十分に時間が経過した。この間に回路
で発生したジュール熱はいくらか。
電源のした仕事=静電エネルギーの変化+発生したジュール熱
の関係を使って計算していきましょう。
解きかた (1)はじめ、どのコンデンサーにも電荷が蓄えられていないので静電エネル
ギーは0ですね。コンデンサー C, とコンデンサー C2の電圧を V1, V2と
すると
電圧1周0ルールより E = V1 + V2
…①
蓄えられる電気量は
Q1 = CV1
Q2=2CV2
③
独立部分の電気量の総和は不変なので、②③ より
0+0= - CV + 2CV2
0=-V1 +2V2 ...... ④
①+④ より E=3V2
ゆえに Vi = 1/2/3 EP2=
2 12=1/3
静電エネルギーはそれぞれ
-E
U₁ = CV² = 2 CE²
1
U2=2CV2²=CE
1
仕事をしています
9
電源はQ=CV の電気量をEだけ持ち上げたので、電源のした仕事は
Q.E=C1/23E・E=1/23CE2
よって、回路で発生したジュール熱をJとすると
3
9
CE²= CE² + CE²+
1
9
ゆえに J=
J₁ = CE² ...
答
Q2は?

コンデンサー 静電エネルギー ジュール熱 電源のした仕事

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

哲治

問題文を回路図込みで全部見せてくれませんか？

高校生

すみません！！添付したものになります。よろしくお願いいたしますm(_ _)m

哲治

だからQ2を考えてないのではなくて、E=V1+V2だから
二つのコンデンサを１つにまとめたものを考えるわけです。

高校生

なるほど！理解出来ました！ありがとうございました！