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

2枚目の問3の解答に「十分時間が経過したあと、両方のコンデンサーの極板間の電圧は1/3Vとなる」とあるのですが、1/3Vってどうやって出したのでしょうか？

A C,は極板面積S,極板間隔dの平行板コンデンサーであり,極板間には何も 入っておらず真空である。 C2はC, と同じ極板面積と極板間隔であるが,極板間 に比誘電率2の誘電体がはさまれている。 このコンデンサー C1, C2 と抵抗値R の電気抵抗R,起電力Vの電池, およびスイッチ St, S2 を使って図1のような 回路をつくった。 はじめ、スイッチ S, S2 は開かれており, コンデンサー C, C2 に電荷は蓄えられていない。 真空の誘電率をco とする。 S2 S1 ① & SV d 15 ④ EodV S2 Ha CF... 問1 スイッチ S を閉じて十分に時間が経過したとき, C に蓄えられる電気量Q として正しいものを,次の ①~⑥のうちから選べ。 Q 1 (5) 図 1 EodV Eo SV² 2d SIE C₁ = a 80 す 80 SV Q = d 20 物理 13 R Oc (3 ⑥ Eo SV de Eod V2 2S

1番で写真の式が使えないのはなぜですか？ 他の問題で三つが揃ってなくてもこの式を使っている問題があったのですが、、

302. 交流回路の消費電力 図のように,100Ωの抵抗R, 交流電流計 A, コンデンサ Cを直列に接続し,周波数 50Hz の 100V の交流電源をつないだ。このとき、電流計A の読みが 0.50A であった。 (1) この R, C 直列回路のインピーダンスZ 〔9〕 を求めよ。 (2) コンデンサーCに加わる電圧 (実効値) Vce 〔V〕 を求めよ。 (3) コンデンサーCの電気容量 C〔F〕 を求めよ。 (4) 抵抗RとコンデンサーCでの消費電力の時間平均 PR, Pc 〔W〕 をそれぞれ求めよ｡ R A C

この問題の解き方がわかりません。 教えていただけると助かります。よろしくお願いします。

【6】 図において, R1, R2, R3 はそれぞれ抵抗値が 3.0Ω, 2.0Ω, 1.0Ωの抵抗, C, C2は静電容量がともに1.0×10 Fのコンデンサー、 Eは起電力が1.2V の直流電源である。 はじめ, スイッチSは開いており, スイッチ S2 は閉じている｡ 導線の抵抗, 直流電源の内 部抵抗は無視できるとして、以下の問いに答えよ。 C1 (問1) (問2) R3 S₁ R2 S2 IE E R1 C2 11 , を閉じた瞬間に直流電源Eを流れる電流 [A] を求めよ。 Sを閉じて十分に時間が経過した後のを求めよ。 (3) このとき, C, C2 に蓄えられるそれぞれの電気量 [C] [C] を求めよ。 "

静電エネルギーの減少分がHとなるのはなぜですか？ いろいろ考えたのですが分かりません、、、

36 容量 C1 のコンデンサーは電圧Vで充電され,容量 C2 の方は電荷を蓄えていない。 スイッチを入れ, 十分 時間がたつまでに発生するジュール熱Hはいくらか。 C1 + C2. 0 0

3番が0でないのは何故ですか？

図のように、 電圧Vの電池。 自己インダクタ ンスLのコイ ル,静電容量C のコンデンサと スイッチ S.. S。 が接続された回路を考える。コイルに流れる電流1は矢 印の向きを正とする。最初の状態ではスイッチ S, S,は 開いており、回路に電流は流れておらず, コンデンサに 電荷はない。スイッチ S, を閉じて十分時間が経過した後。 コンデンサに蓄えられた電気量は Q= 静電エネルギーは Uo=|2 ★★* S」 S。 (1) CV +Q C L LC C (5)V I。 0 であり、 -ム である。次に、S, を開 AI いて S。を閉じた。直後のコイルの電流Iの変化率は 1★★★ At 3★ である。以降の振動電流の角周波数は o= 最大電流は Io=|5*★★ 4★★★ S。を閉じてからの 電流Iの時間変化グラフは6★★★ となる。(青山学院大) 解き方 岸き方 万針 S,を閉じれば電流と電気量は角周波数 a の単振動をする VLC こつ 第 (時刻tの三角関数となる)。電流変化率は回路方程式で, 最大電流は 回路のエネルギー保存則で解決する。 17 部 立式 回路方程式:L AI_Q At C こ代 エネルギー保存則: -LP = 2C 2 CVe 計算 S,を閉じた直後はQ=Q=CVのままだからOより=ーである。 のにおいてIが最大のときQ=0なので1ム=V/L' フは S,を閉じた直後t=0でI=0から正の傾きう U。 を得る。I-tグラ とき で始まり、三 AI 角関数を描 電磁気学Q 電磁誘導 JF 9

(2)の答えが②になる理由を教えてください！ よろしくお願い致します🙇‍♀️🙇‍♀️

図bの場合がよく分かりません。よろしくお願いします🙇

お願いします

問1 静電容量がそれぞれCi[F], 2 ]太びC GE 0 ンデンサを図のように接続したと とき, 合成容量Cを 問2 C」=2/F, の=1/F, =3//Fの時の合成容量Cを求めよ. 〇 C - 。ト

お久しぶりです😓 今回は中間試験の問題からです 30分で10問とくやつで結果提出したら見れなくなったので記憶を頼りにわからなかった問題抽出しました… 1枚目が問題と答え 気になった(質問がある)のは計算途中。 全体の容量が個々の容量と同じになったのはたまたまということでいい... 続きを読む