1番最後の問題文についてです。 「電源電圧の値を0にする」というのは「極板間の電位差を0にする」という認識であっていますか？

9. ばねにつながれたコンデンサー [ 福島大] 図1に示すように, 半径0.10mの金属円板 B を水 平に固定し, その真上にBと同じ金属円板 A を導体 でできた軽いばねと接続して水平に固定した。 このと きばねは自然の長さで,円板間距離は7.0×10-3m であった。Sはスイッチ, Eは直流電源である。金属 円板間の空気の誘電率を lllllll ばね 1 F/mとし,重 金属 円板 4 x 9.0×10 7.0×10-3m 力はないものとして,次の問い[A]~[C] に答えよ。 [A] 円板を固定したままスイッチSを閉じ,電源電 圧の値を2.52 × 103V まで徐々に大きくして,その 後,スイッチを開いた。次の値を求めよ (1) 金属円板 AB間の電気容量 (2) 円板Aに蓄えられる電気量 (3) 円板間に蓄えられる静電エネルギー スイッチひらいている。 [B][A]の状態において,円板間には引力がはたらい ている。いま, 円板 A の固定を解いて、この引力 につりあう力で支えながら円板AをBにゆっくり と近づけていったところ、 図2に示すように円板間 距離が 6.0 × 10-3mになったとき, 引力とばねの力 がつりあった。 円板Aを動かしている間の円板間の 引力が一定であるとして,次の値を求めよ。 (1) 失われた静電エネルギーの大きさ (2)引力が円板にした仕事と失った静電エネルギー の大きさが等しいとして求められる円板間の引力 うう (3) ばねのばね定数 図1 Qは保存される。 B S E 12.82×10 す S 2 E A 6.0×10-3m B 図2 SER RCD= QCDのD20 le [B] の状態から、蓄えられた電荷を放電し、電源電圧の値を0とした。円板 A が静 止した後、電源電圧の値を徐々に大きくしたところ円板AとBの間隔が 5.0×10-m になった。このとき電源電圧の値を求めよ。 ばねのびている 極板の商20 引 Aは上に戻る

（3）で⊿U=cv＾2/2の式を使ったらダメなんですか？vって間隔を広げたことで変わるんですか？

89 -------- コンデンサーの極板間引力 次の文中の空欄にあてはまる式を記せ。 図のように、 真空中に面積がS(m²) の同じ形をした二 枚の薄い導体板を平行に置き、その間隔を変化させるこ とができるコンデンサーを作製した。 はじめに このコ ンデンサーの極板間隔をd 〔m〕 に固定し, 電位差V 〔V〕 で充電した。 コンデンサーの極板は十分に広く,極板間 隔は常に十分に狭いものとし, 真空の誘電率を80 〔F/m〕 とする。 (3) 物理 外カ このコンデンサーの電気容量は(1)(F)であり,コンデンサーに蓄えら れている静電エネルギーは (2) (J)である。ここで, コンデンサーに蓄え られている電荷が変化しないようにしながら, コンデンサーの極板を一定の 大きさの外力によりゆっくり移動させて間隔をx 〔m〕広げた。 これにより, コンデンサーに蓄えられている静電エネルギーは (3) 〔J〕 だけ増加した。 増加したエネルギーは外力が行った仕事によるものと考えられ,このことか ら極板が電場から受ける力は (4) 〔N〕であることがわかる。 <東海大)

この問題は、コンデンサーに誘電体を入れたのになぜ電圧は一定なんですか？コンデンサーに誘電体を入れたらVは小さくなると思いました。スイッチが閉じられていて回路が閉回路ならその時点で電位差Vは一定ということですか？

(1)起電力 Vの電池につながれた チェック問題 2 誘電体の挿入・引き出し 容量Cのコンデンサーの極板間 の下半分に比誘電率2の誘電体 をゆっくりと入れた。このとき に外力がした仕事 W を求めよ。 V 28 C 標準 10分 (2)次にスイッチを開いてこの誘電体を抜いた。 このときに 外力がした仕事 W2を求めよ。

【5】(3)2.4×10^-5 J 【6】(3)Q²/2ε0S N になる理由を教えていただきたいです🙇🏻‍♀️

第4編 電気と磁気 20 電気容量がそれぞれ9.0μF, 1.5μF, 3.0μFの 5 コンデンサー回路 (p.246~248,250~251) コンデンサー C1, C2, C3, および 6.0V の直流 電源Eを,図のように接続した。 各コンデンサー 5 は、電源Eを接続する前は電気量を蓄えてい ないものとする。 apf C₁ HH (1)接続した3個のコンデンサーの合成容量 C〔μF] を求めよ。 11C/15 μF E (2) 各コンデンサーに蓄えられる電気量 Q1 Q2, Q3 [μC] を求めよ。 コンデンサー C3 に蓄えられる静電エネルギー U[J] を求めよ。 6 コンデンサーの極板が及ぼしあう引力 (Op.250~251) 極板面積 S[m²], 極板間隔d [m] 極板間が真空のコ ンデンサーにQ[C] の電荷を与える。 真空の誘電率を co〔F/m] とする。 (1) コンデンサーが蓄えている静電エネルギーU [J] 15 を求めよ。 6v 3MF Ad d (2) 極板上の電荷が逃げないようにして, 極板間隔を4d[m]だけゆっくりと広げ るとき,静電エネルギーの増加量を求めよ。 2枚の極板は正負に帯電しているので、引力を及ぼしあっている。この引力に 逆らって極板を引き離すために,外から加えた力のした仕事が (2)の静電エネ ルギーの増加になったと考えられる。外力の大きさがこの引力の大きさに等し いとして,この引力の大きさ F[N] を求めよ。

(2)(a)Q1:2.0×10^-10C　V1:2.0V 　 　 (b)Q2:1.0×10^-9C　 V2:10V になる理由を教えていただきたいです🙇🏻‍♀️

4 平行板コンデンサーと誘電体 (Op.242~244) 平行板コンデンサー (電気容量 20pF) を電圧10Vの電源で充電した。 (1) 充電が完了したときの電気量 Q [C] を求めよ。 (2)(1)のコンデンサーを次の状態で比誘電率 5.0 の誘 電体で満たす操作を行う。 (a) スイッチを切った状態で誘電体を挿入したときの, 電気量 Q[C] と極板間の電位差 V1 [V] を求めよ。 (b) スイッチを入れた状態で誘電体を挿入したときの, 電気量 Q2[C] と極板間の電位差 V2 [V] を求めよ。 (a) (b) 10V 第 1位 雨 誘電体 10V 誘電体

(2)の(ハ)が分かりません😢 ⬇️それまでの問題の解答 (1)(イ)CV (ロ)1/2CV (ハ)CV² (ニ)1/2CV² (2)(イ)1/3CV (ロ)1/3CV

「起電力が V で内部抵抗の無視できる電池 E, 抵抗 R1, Rs, スイッチ St, S2 およびそれぞれ 電気容量 C2C の平行板空気コンデンサーC (極板A, B), C2を図のようにつないだ回路があ る。空気の比誘電率を1とし,板板の端における電場の乱れは無視できるものとして、次の間に 答えよ。ただし、初めに S., S, は開いており, C, C には電荷はないものとする。 (1) S, のみを閉じてから十分に時間がたつまでの間について,次の量を求めよ。 (イ) R」 を通った電気量 (ロ) C1に蓄えられた静電エネルギー (二) R, で発生したジュール熱 (ハ) 電池Eがした仕事 (2)次にS, を開き, S2を閉じて十分に時間がたったとき, 次の量を求めよ。 (イ) AB間の電圧 (ロ) Bに蓄えられている電気量 (この間にR2 で発生したジュール熱 (3)次いでS2を開き, 比誘電率が, で厚さがABの間隔に等しい誘電体板を C の極板間に 完全に入れると, AB間の電圧はいくらになるか。 E R2 A R₁ B S₁

(2)の解説お願いします。

132 356 電気容量 ② 極板間が空気で満たされた電気容量 3.0μF S の平行板コンデンサーと電圧 10V の電池を右図のようにつ ないだ。 Sはスイッチである。 10V (1) スイッチを閉じて十分時間が経過した (状態1)。 コン デンサーに蓄えられる電気量はいくらか。 また, 静電エ ネルギーはいくらか。 3.0μF| (2)次に, スイッチを閉じたままコンデンサーの極板間隔を3倍にした (状態2)。 (2)の操作の間に電池を通過する自由電子の向きは, アカイのどちらか。 また, 通 過した電気量の大きさはいくらか。 (3) 状態1に戻してから, スイッチを開き、 今度はコンデンサーの極板間を比誘電率 7.0 の誘電体で満たした。 極板間の電位差はいくらになったか。 ただし, 空気の 比誘電率は1.0 とする。

(5)で電荷の移動する方向を求める問題なのですが、コンデンサーBの方が容量が大きい為BからAに移動すると思ったのですがなぜAからBに移動するのか教えて頂きたいです。お願いします🙇‍♀️

練習問題 157. 問いに答えよ. 図1のように極板面積 S, 間隔 4d の平行板コンデンサーA,Bがある. 真空の誘電率を eo として以下の (コンデンサー・導体の挿入・合成容量) (1) コンデンサーAの容量 CA を eo, S, d を用いて表せ. (2)導体板がない状態で,電圧 V の電池でコンデンサーA,Bを別々に充電し、十分時間が経った後,電 池を取り除いた. コンデンサーA に蓄えられた電荷 QAはいくらか. (3) コンデンサー B に極板と同形で厚さ2dの導体板を図1の位置に挿入した.このとき, コンデンサー Bの容量 CB を表す式を記せ. (4) コンデンサーA内の電位分布は下の極板からの距離をæとすると図2のように表される.コンデン サーB内の電位分布を図2中に示せ. (5) A,Bのコンデンサーの同じ極性どうしを接続すると電荷はどちらからどちらに移動するか. (5)の状態のまま十分時間が経ったとき,コンデンサーの電圧はいくらか. d Vo 4d 導体板 2 d d コンデンサーA コンデンサーB 図1 ( E V = = 805 Q GOS Q:CK 80 S · 4= 4d (2) Q=Co (3) 4d 905 Vo 4a V: @x2d S Q:CV 805 CK CB = 2d" +++5 x 2d 4d 図2 (5) AB ④ 正電荷 日負荷 (6) 同じ極性つまり並列につなぐ V= CA QB CB Qn'+QB'=2QA QA = V CA QB VCB V(CA+CB):2QA v ( 205 +2805): 22k 4d+48d ※QAQである V (145) .263 Vo 49 V = Vo 品 へいれつ こしは同じ!!

この問題の解き方を教えてください

真空の誘電率をco とし, 電位の基準は無限遠とする。 (1) 下図のように, 半径Rの金属の球殻 殻の厚さは十分に薄く, 球殻の内部と外部は真 空)に電荷Q(>0)を与えた。 球殻内外の伝はの強さと向き, および電位を求めなさい。 R 0 (2) 下図のように, 半径Rの球殻に電荷Q(>0)が一様に分布しているとき, 球内外の電場 の強さと向き, および電位を求めなさい。 R O

この問題の解き方を教えてください

真空の誘電率をe とし, 電位の基準は無限遠とする。 (1) 下図のように, 半径Rの金属の球殻 (殻の厚さは十分に薄く, 球殻の内部と外部は真 空)に電荷Q(>0) を与えた。 球殻内外の伝はの強さと向き, および電位を求めなさい。 R O (2) 下図のように, 半径Rの球殻に電荷Q(>0)が一様に分布しているとき, 球内外の電場 の強さと向き, および電位を求めなさい。 R