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コンデンサについての質問です。
コンデンサについての質問です。 図の回路の全電荷量Ｑを求めるのですが、 以下の計算方法のどこが間違っているのでしょうか？ ただし、コンデンサＣ1・Ｃ2の初期電荷は零とします。 (1)まず合成静電容量Ｃを求めます。 Ｃ＝Ｃ1＊Ｃ2/Ｃ1+Ｃ2 ＝20*30/20+30 ＝12[μF] (2)つぎに全電荷量Ｑを求めます。 Ｑ＝ＣＶより Ｑ＝12*10 ＝120[μC] と、いう様に自分で計算するとＱ＝120[μC]になるのですが、 テキストではＱ＝240[μC]になっています。 何か勘違いをしてると思うのですが、どなたか教えて下さい。
- nori1123
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合成したままで計算を終わってはいけません。 各コンデンサの電荷量を求めて、それを足し算する必要があります。 C1とC2のそれぞれの電圧は、６Vと４Vになります。 C1の電荷量Q1＝２０＊６＝１２０ C2の電荷量Q2＝３０＊４＝１２０ 足し算すると、２４０となります。 コンデンサを直列にした場合、それぞれに蓄えられる電荷量は同じになりますから、１２０に２を掛けても求められます。
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- W_edged
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＃１です。 120[μC]であってます。 見かけ上は、それぞれのコンデンサに、120[μC]が蓄えられているように見えますが、図のように、真ん中の電極は、－Qと＋Qで打ち消しあいますから、全体では120[μC]になります。 それぞれを加えて240[μC]にしてはいけません。 乱暴な言い方をしますと、Qは電流と同じイメージになります。 直列抵抗の回路で考えると、それぞれの抵抗に１[A]の電流が流れているからと言って、回路全体で、2[A]になりません。回路電流も１[A]ですね。 並列接続のときは、それぞれを加えますが。
お礼
画像付きの回答ありがとうございます。 ＃４さんの理論が正しい気もしますが、 ＃３さんの計算方法も否定しきる知識が私にはありません。 多数決で120[μF]にしましょうか（笑）
- bogen555
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一人だけだと不安でしょうから、僕も書いておきます。 あなたの計算は正しい、テキストの誤り！ テキストに誤植はつきものですから、気にしないでください。 そういえば、以前こんな質問もありました。 http://okwave.jp/qa/q5920322.html
お礼
ありがとうございます。
- W_edged
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120[μC]であってますね～。 テキストが間違ってる。
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