（3）（e）と（4）が分かりません💦 答えは1.0v、1倍です。

物理の電磁気の交流の問題です。写真に示してある問題の中の問２の（7）の問題で、一番右の写真の解説を見たのですが、冒頭の文章から意味がわからないので教えてほしいです。

Go/ 26 問題 2024年度 前期日程 物理 名古屋工業大 II コンデンサーの原理を用いると, 非接触で電気エネルギーを伝えることができ る。ここでは、壁の両側に金属製の極板を設置して, 壁の向こう側に電気エネル ギーを伝えることを考える。 以下の問1 ~問3に答えよ。 解答に物理量を表す文字 を使用する場合は、指定された記号から必要なものを選んで使用し, それ以外の記 号を使用しないこと。 ただし, 解答が数値となる場合は,指定された記号を全く使 用しなくてもよい。 問1 まず、 図1のように, 壁の両側に極板 A, B, C, D を設置した。斜めから 見た様子を図2に示す。 壁は誘電率 e 〔F/m〕, 厚さd 〔m〕 の均一な誘電体と みなすことができる。 全ての極板は面積S〔m²〕の正方形の導体である。 極板A と極板 B, 極板Cと極板D は, それぞれ, ずれることなく向かい合っ ており,平行板コンデンサーを形成している。 それらのコンデンサーは等しい 静電容量を持ち,その値を C(F)とする。 全ての極板の一辺の長さは、壁の厚 さに比べて十分長く,極板端部の影響は無視できる。それぞれのコンデンサー は互いに影響を及ぼさないものとする。 交流電源を極板Aと極板Cの間に接続した。 交流電源の角周波数 をω[rad/s] とする。 交流電源の電圧の, 時刻 t [s] における瞬時値を V(t)= Vocos (wt) 〔V〕 とし, 実効値を V, 〔V〕 とする。 さらに,抵抗値 R [Ω] の抵抗を, 極板Bと極板Dの間に接続した。 この回 路は,静電容量がCのコンデンサー2個と、抵抗値Rの抵抗, および交流電 源を直列に接続した回路とみなすことができる。 回路に流れる電流の実効値を Ie [A] とする。 導線の抵抗は無視できる。 (1)極板 A.Bによって形成されるコンデンサーの静電容量Cを. S.d.c うち必要な記号を用いて表せ。 (2) 図1の点A, B間にかかる電圧の実効値を, Ie, w, C, R のうち必要な記 号を用いて表せ。 (3) 電流の実効値Ie, Ve, w, C, R のうち必要な記号を用いて表せ。 (4) 抵抗値Rの抵抗で消費される電力の時間平均を, Ie, w, C, Rのうち必 要な記号を用いて表せ。 名古屋工業大 V(t) ( V(t)☹ 極板 A d 点 A 壁 極板 B 点 B 極板 C 図1 極板 D 極板 A 極板 B (壁の裏側) 壁 極板 C 図2 `極板D ( 壁の裏側) 問題 27 2024年度 問2 図1の回路に加えて, インダクタンスがL [H] のコイル2個を図3のよう に接続した。 交流電源の角周波数において, 静電容量 Cに対応するリアク タンス(容量リアクタンス)をXc[Ω] インダクタンスLに対応するリアクタ ンス (誘導リアクタンス)を XL [Ω] とする。 前期日程

物理コンデンサの範囲です。 （1）はわかったのですが、（2）がどうやって考えたらいいかわかりません。 わからなくって、φ＝k Q/rに（1）で求めたのを代入して足したらいけると思ったんですけど、あいませんでした。 授業を受けて、電位とか電場についてだったり、これと同じ... 続きを読む

第1問 図のように、間隔d を隔てて, 厚さの無視できる面積Sの極板 AとBが固定され ている。 ただし, dは極板の1辺の長さに比べて極めて小さい。 極板Aと極板Bを接 地した状態で,極板 Aから極板 B に向かって距離 x (0<x<d)の位置に,正の電荷g を 持ち, 極板 A, B と同形の極板Cを挿入する。 極板の端付近における電場の乱れは無 視できるものとし、 真空の誘電率を 0 とする。 A C q B (1)極板 C の左側表面が帯びる電気量 【 1 】 と, 右側表面が帯びる電気量 QB 【 2 】 をそれぞれ求めよ。 ①g 19 319 d -X d (4) x d d-x (2) 極板Aおよび極板Bを基準とした極板Cの電位を求めよ。 【3】 d ① q X d² x² x (d-x) q EDS q EOS 9 EOSX q EoSd EoSd

一枚目は(1)、2枚目、3枚目は(2)となっていて、3枚目の写真のワ、図4についての質問です。まず、ワについてで、この部分の答えがQ－q1を含むのですが、ここに絶対値をつける必要はないのでしょうか？(回答は、載せきれなかったので、次の投稿に載せてあります、ご確認いただけると... 続きを読む

物理問題 I 次の文章を読んで. には適した式または値を,{ }からは適切なも のを選び、それぞれの解答欄に記入せよ。 なお, は,すでに 与えられたもの, または { }で選択したものと同じものを表す。 また、 問1で は、指示にしたがって解答を解答欄に記入せよ。 で (1) 図1のように, 細長い直方体 (奥行き w, 高さd) の導体を考える。 導体中には 電気量 q(q > 0) の自由電子が数密度(単位体積あたりの個数)で存在してい るとする。 直方体の面を図1のように, A(左面), D (前面), G (上面), J (背 面), K(下面), H (右面) とする。 また、 図1の右上に示すように, x, y, z軸を 直方体の辺と平行になるように選ぶ。 なお, 重力と地磁気の影響は無視する。 A B 次に、磁束密度の大きさBの磁界を軸の正の向きに加える。 以下, 八, へ、ト, チリの解答にはw,d, q, n, v1, B のうち必要なものを使って答え よ。 ハ ハ がつ 磁界により電子は大きさ のローレンツ力をx軸の正. x軸の 負,y軸の正、y軸の負,軸の正, z軸の負) の向きに受ける。 電子はローレン ツカによって面{木: A, D, G, J, K, H} に集まり, この面は負に, 向かい合 う面は正に帯電する。 この帯電により生じる強さE2の電界により, 電子は の方向と逆向きに力を受ける。 この力とローレンツカ り合うと電子は直進するようになり,帯電はこれ以上進まなくなる。このつり合 いの条件から, E2= < が得られる。 導体の奥行きはw, 高さはdなの ト で、面 ホと向かい合う面の間に生じる電圧はU= と表せ る。 一方, 電子が一定の速さで進むとすると, 導体を流れる電流の大きさ 12. I = チ と表せる。 nU × の関係が得られるので, nが既知であると I 以上より,. B= リ きに電圧と電流I を測定すれば、磁束密度の大きさBを求めることができ る。 電流 d 電池 図 1 K 導体の両端に電池をつなぎ, 面Aと面Hの間に電圧をかける。 このとき生じ る強さE」 の電界により電子はx軸の正の向きに大きさ イ の電気力を受 けて進む一方, 電子の速さ”に比例した抵抗力 (比例係数k) を受ける。 そのた め、電子が受ける力は F = イ - kv と表せる。 その後、 電気力と抵抗力がつり合い、電子の速度が一定になった。 そ のときの速さは = である。 <-5- ◆M10 (840-96) この問題は,次のページに続いている。 - 6- OM10 (840-977

コンデンサーについての質問で、Dは比誘電率2の誘導体です。一番下の式のところから、比誘電率というのは、誘導体の電場が空気中の電場と比べてどのくらい電場を通さないかという風に覚えても大丈夫ですか？

M をD に置き替えても電気量 Q′が不 A +Q' 変なので, 空気部分の電場E2は変わらな E2 D い。 ただし, 誘電分極が起こり (図h), D内 Eale の電場は E2 E2 Vo E₁ = = 6d Er 2 E2 B -Q' 図 h

(1)についてで、(1)の2行目のABC内部の電場が0になることより、図1のような電荷配置になると書いてあるのですが、これはどのようしたらそのように置けるのか教えてくださいm(_ _)m

第2問 (配点 33) 板 A, B, C がある. A, B, Cはすべて同じ形の正方形の平板で面積はSである. 金属板に電荷を与えたときの電荷分布とその変化について考える. 真空中に金属 Bの厚さを とする. AとCを間隔 d+1で平行に配置して固定し, その間にBをA, Cに対して平行になるように挿入する. BはA, Cに平行を保ったまま上下に動く ことができる.Cの上面の位置を原点として上向きに軸をとり, B の下面の位置を 座標 X (0<x<d)で表す. d. lはA.B.Cの一辺の長さに比べて十分に小さく, 電場は金属板に垂直で,金属板の端の効果は無視できるものとする。重力の影響は考 えない. 真空の誘電率を co として、以下の設問に答えよ. [A] B を X = d/4 の位置で固定しておく. A, B, C にそれぞれ電荷 Qg, -Q を与える.Q> 0,0 <g < 2Q である. (1) 電荷は各金属板の表面に分布する. このとき,図1のように, A上面の電荷 を Q1,A下面の電荷を Q2, B下面の電荷を Q3 とすれば,A,B,C内部の 電場が0になることから, B上面の電荷は-Q2, C上面の電荷はQ3, C 下面の電荷は Q になる. Q1, Q2, Q3 をそれぞれ求めよ.

物理のコンデンサーについて質問です (4)についてなのですが 電気容量が1/3になるのはわかったのですが、 なぜ電位差が3倍になるのかがわからないので教えていただきたいです🙇🏻‍♀️

231 平行板コンデンサーの電場と静電エネルギー 図 のように極板面積 S,極板間隔dの平行板コンデンサーが電 圧Vの電池にスイッチを介して接続されている。 極板間は 真空であり,真空の誘電率を so とする。初めの状態は,スイ ッチが閉じて十分時間が経過している。 V- スイッチ Id (1)スイッチを閉じた状態で極板の間隔を3倍にすると,極板間の電場の強さは初めの 状態の何倍になるか。 (2) (1)のとき,コンデンサーに蓄えられる静電エネルギーは初めの状態の何倍になるか。 (3)初めの状態にもどしてスイッチを開き、その後極板の間隔を3倍にした。極板間の 電場の強さは,初めの状態の何倍になるか。 (4)(3)のとき,コンデンサーに蓄えられる静電エネルギーは初めの状態の何倍になるか。 [18 東京電機大] 例題 4F

物理について質問です 解説の傍線部はどのようにしたらこのような式になるのか教えていただきたいです🙇🏻‍♀️

228 誘電体の挿入■ V[V] の電池をつないだ電気 容量C [F]の平行平板空気コンデンサーがある。 次の(1), V (2)のように、両極板間に比誘電率 &r の誘電体を入れた 238 場合について, コンデンサーに蓄えられる電気量をそれ ぞれ求めよ。 図1 (1) 図1のように,極板間の右半分を誘電体で満たした場合の電気量 Q」 [C] 図2 (2)図2のように,極板間の下半分を誘電体で満たし、その誘電体の上面を厚さの無視で きる金属板でおおった場合の電気量 Q2 [C] 例題 44,237,239

どうして（3）では極板間の電場が1/εなのですか

HIGH QU 事務・製図用 MITSUBISHI 東進ハイスクール 0120-104-5 物理基礎科 電磁気 復習用プリント 電気容量 C [F]のコンデンサーに比誘電率 e, の誘電体を挿入したときの電気容量は,C= である。これは,コンデンサーの正極板に Q [C] の電荷蓄えられている状態において,誘電体内部で 誘電分極という現象が起きることによって,誘電体内部にコンデンサーの極板間に出来る一様電場と 【選択肢:同じ向き・逆向き}の電場が生じることで,極板間電場の大きさが るためである。 (23) 倍に変化す 【解答】 (21) EC [F] (22) 逆向き(23) もともと電荷の蓄えられていなかった電気容量 C1, C2 [F] のコンデンサー C1, C2 を並列に接続し, 電圧 V [V] の電池 を繋いだとき,コンデンサー C1, C2 の左側極板に蓄えられ る電荷量を Q1 Q2 [C] とおいたら, キルヒホッフの第二法則 より、 (24) [※ コンデンサー C と電池からなる閉回路について] および (25) [※ コンデンサー C2 と電池からなる閉回路について] および (26) C1 C2 S

5番がわかりません。教えて欲しいです。

図3-1のように, 2枚の極板が真空中に距離だけはなれて置かれた平行 板コンデンサーがあり、コンデンサーには大きさがVの電圧が加えられてい る。 極板はそれぞれ, 1辺の長さが1の正方形で,lはdに比べて十分に大きい ものとする。 真空の誘電率を とすると, コンデンサーに蓄えられている電荷 の電気量は 1 であり,極板の間における電場 (電界)の強さは 2 と表される。 また, コンデンサーに蓄えられている静電エネルギーは である。 3 次に図3-2のように、 速さが”で速度の向きが極板の1辺と平行である 電子を極板間に打ちこんだ。ここで,電子のもつ電荷の電気量を -e (e > 0), (01) 質量を とする。このとき, 極板間において電子に生じる加速度の大きさは 4 であり,また,極板間から飛び出してきたときの電子の速さは と表される。ただし,電子は極板とぶつからないものとする。 5 V 図 3-1 V d 電子 V ( 図 3-2 (C)