Question

えのき

35番です。どこをx,y,0と置くのかがわかりません

35*
**
C, C2 はすでに 20 V で充電され, C3 は未充電
である。まずスイッチをaに入れ、次にb に切り替え
C1
たとき, C の極板 A上の電荷を求めよ。
AB
2μF 1μF
C3
b
6μF
JU K
1

A
0 V
B
+ 50V
5(x-0)+15(x-50)=-150+0
.∴.x=30
C2:15×(50-30)=300μC
充電は終わ
り,コンデンサーの
V
電圧はVになる
(図3)。 bに切り替
えた直後は右図と同
等で,“2つの電池”
は直列だから
V+2V 3
I₁=
35
はじめの C
2×20=40μC
a側にすると,このCと未充電のC が
並列となる。 電圧を Vとおくと
40+0=(2+6) V .. V=5
C には
C3 には
2×5=10μC
6×5=30μC
C2 ははじめのままで 1×20=20μC
+30-30
⇒
y
+ 10-10
2μF 1μF
| 20
20
APTH
x
1
16μF
[μC]
0 V
電位xの部分について
2(x-y)+6(x-0)=10+30
8x-2y=40
......①
電位yの部分について
-2x+3y=10
.....②
2(y-x)+1(y-0)=-10+20
①,②より x=7 y=8
V
VA
R
2R+3R 5
+ Qa
- Qa +=
図3bに切り替える前
スイッチをaに入れ
ときが左の図で, Qa=
いる。 スイッチをbに
たつと、 右の図4のよ
には右側の電池の電圧
Q=C(2V) が蓄えられ
蓄えていたことは影響
注意)。 いずれの図も、
抵抗は等電位となって
この間に 3R を通っ
の極板の電気量の増加
ら
+Qb-(-Qa)=2CM
A上の電荷は2×(7-8)=-2μC
37
コンデンサーは目
36 a に入れた直後
は右と同等の回路と
なり
T
2R
と 1/12 CV2の静電エネ
る。 3V の電池で充電
C3V となるが,この
3CV-CV
気量は
電池した仕事 =