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物理 大学生・専門学校生・社会人

この 電気量保存則 が成り立つ場合に、 2つのコンデンサーの電圧が等しくなる理由を教えてください! 出来たら、計算式からではなく理屈を教えて下さると嬉しいです (*´∀`)

Er ユ ( 基本問題 445, 446 気量の保存 電気容量 〇=2.0(uF], C。 三3.0 [uF]の 2 つのコンデン S」 ン Ss 2 ニ2.0 x102〔VJの電池 スイッチS」, S。 を用いて, IN の 6 1のGA S」 を閉じて C,のコンデンサーを充電 ャー c Ne 二N ・ さ+ を切り, 次に S。 を閉じて十分に時間が経過 い ごo C, C。のコ ンデンサーは, はじめ電荷をもちっていな Ce Cs のコンデンサーにたくわえられた電荷はそれぞれ何Cか。 ふ を切ってからS。を閉じる前の : ると, 上側, 下側のそれぞれの極板の電傍は等し C」 の電荷をのとし, 求めるC,, C。 の電荷をQ,, : くなる。 すなわち, 各極板問の電圧は等しい。 @。 とする。 電池を切りはなして S。 を閉じるので, : S』 を閉じたとき, C,のコンデンサ 電気量保存の法則から, 図の破線で囲まれた部分 : 一にたくわえられる電荷をのとすると, の電荷は保存される。すなわち, @=の二@ので : 0@=Cアー(2.0X10-?) x (2.0x10?) ある。 また, の,、の。 の上側, 下側の極板は, それ : 3400 ぞれ導線で接続きれており, 電荷の移動が完了す 8 S。 を閉じたあとの ,, C。 のコンデンサーの電荷 ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーュ : を, それぞれ6@」, Q。 とする。 電気量保存の法則 : から, の=4.0X10-* …① また, 各コンデンサーの極板問の電圧は等しい。 1 『 ! # 1 ま 1 『 ま 1 1 1 1 1 1 』 ま き 1 1 1 1 3 1! 則+ ま の る | 1 1 1 すま ま 〇 き もニニニニニニニーニーニー 中 6! 1 」 | も +Oo ナオ@の 9 の に 2.0X10-6 3.0x10-* ② 式②から, @。=36,/2 となり, 式①に代入して整 理すると, =1.6X10(C〕, 6。=2.4 x10-*(C)

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物理 大学生・専門学校生・社会人

6の(3)からがわかりません。

6 図のような回路で、最初、スイッチはどちらも開いており、いずれのコンデンサーは電荷を区えていないもと とする。また、Cュ1.5[F]、C。三4.5[F]、Cョ4.5[F]、Vー40[V]とする。 まず、スイッチS 」を閉じ、C」とC。とを充電した。 Q①) C」に蓄えられる電荷は何Cか。 (2) C 2にかかる電圧は何 V か。 一次に、 S を開いてから、 S 。 を閉じ十分に時間がたった。 | 3⑬ Caにかかる電圧は何 V か。 (4) C。に蓄えられる電荷は何Cか。 (5)抵抗R で発生したジュール熱は何 J か。 7. 極板 4 B の間隔が 27で電気容量が C の平行板コンデンサーと、極 板と同形で 7 に比べて厚さの無視できる薄い金属板 D がある。 図 1 のように、金属板 D を両極板 AB から等距離にみるように置き, 起電力の電池およびスイッチ S を通して、A _B とつなぎ、A, B を接 地する。 (1) スイッチ S が閉じられているとき, 極板 A、Bに普えられる電荷 の @ はそれぞれいくらか。C を用いて表せ。ただし、正電荷 の場合は二、負電荷の場合はーをつけて答えよ。 次に、スイッチ S を開いた後、図 2 のように, 金属板 D を A の方向 にぅ> だけ移動する。 (2) D の電位はいくらか。アを用いて表せ。また, 極板 A。 B に蓄えら れる電荷 g 、ゅ はそれぞれいくらか。 6 を用いて表せ。ただ し、正電荷の場合は二、負電荷の場合はーをつけて答えよ。

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