Question

ゲスト

t=0[s]時に画像のような閉回路であるとき、十分な時間が経過した後の状態についての問題です。

(1)点Aを0[V]としたとき、点Bの電位を求めよ。

(2)十分な時間が経過するまでに抵抗を左向きに流れた電気量はいくらか。

方針が立たず、詰まってしまっています。解ける方がいましたら、解答やヒントをお願いしますm(_ _)m

ぢ
IS

2CCf)                          Cp。

-2c(c)          +CV(o
A 上
R(n )

コンデンサー

Answer 1

Taka

ざらっとですけど、電池ってこんな感じということも一応。
化学で習うダニエル電池の場合こんな感じでこれが電池の仕組み。(本当に今売られてる電池はダニエル電池ではないけど仕組みは金属のイオン化傾向を使ってて同じだと思う)

金属結合も化学で習って、自由に電子が動き回ってる。
さらに、電池から新しく電子をもらって持ちきれないので、電子が押し出される感じだと思います。
それで伝わっていく感じ。

ただ、電流の向きは電子の流れる方向と逆ということになっている。(歴史的に)

Answer 2

Taka

2枚目の写真が今回の問題の設定になります。

1枚目は電池とコンデンサーをつないだときこんな感じということです、

Answer 3

Taka

コンデンサーが電気を蓄える時は二つの板同士で引き合ってるんですけど、
導線がつながると向こうのコンデンサーのプラスの元へマイナスが引かれるんですよね。

それで、抵抗があるとマイナスが通るのを邪魔するんですが、長い時間かければ、通り抜けられます。(それが十分時間与えたということ)

プラスとマイナスは合わさると打ち消しあって0になります。

一つの導線のなかではどこも電位が同じになります。

十分時間が経ったあと、コンデンサーに蓄えられている電気量はQ=CVというので求められるので使います。(蓄えられる電気量はコンデンサーを挟む導線の電位の差に比例するという式。y=kxみたいなこと)

電池は本当はマイナスの電荷をマイナス極から出していますが、昔はプラスが流れてると思われていて、だから電流はマイナスが通ったのと逆方向にプラス流れるという考え方で電流というのが使われてるみたいです。

こういう感じたと思います。

またコンデンサーに電気量Qが蓄えられているという状態はコンデンサーの片側にプラスの電気が+Q、もう片側にマイナスの電気が-Qある状態のことです。