橋本流 アップダウン1周法の適応範囲について

質問

今、物理の参考書で
橋本の物理をはじめから丁寧にを読んでます

オームの法則の部分でアップダウン1周法というのがあるのですがこれを普通のコンデンサー回路には適応出来ないのでしょうか。

例えば回路に一つの直列で繋がれた抵抗とその先に並列で繋がれた抵抗がある問題
(物理Iの試験で物凄い定番すぎる問題)
でこの方法は使えないのでしょうか。

気になったので質問しました。
どなたかアップダウン１周法を知っている方お答えください。

回答No.1

Quarks · ベストアンサー

僕も橋元の参考書には、たくさんのヒントをもらっているのですが、"アップダウン1周法"は知りません。ただ、キルヒホッフの法則のことかなと推測します。もし見当外れでしたらごめんなさい。

図のような回路の解析に使うのでしょうか？
図の場合、コンデンサーには電荷が蓄えられており、もう電流が流れ込む余地はありませんから、電流Ｉは抵抗R1,R2を流れるだけです。
ABGHAと一巡するとき、A→B では
20×I
の電圧降下が起こるので、20・Iだけ下がります。
B→G でも
30・I下がる。
H→A では100V上がる。
一周しましたから
100=20・I＋30・I
でI=2[A]
BCFGBと一巡するとき、B→C は電圧変動無し。
C→Fではコンデンサに掛かっている電圧分だけ電位が変化するので V1下降。
Cに繋がっている電極に＋電荷が蓄えられるのは明らかですから、CがFより高いはずです。
FG間も電圧変動無し。
G→Bでは電圧降下分だけ上昇するので 30・2=60[V]上昇。
一巡しましたから
V1=60
となり、コンデンサーC1には60[V]掛かっていたことがわかります。
Q1=C1・V1より
Q1=600[C]
CDEFCと一巡するときには
D→EでV2[V]下降。
F→CではV1=60[V]上昇。
ですから、V2=60[V]であるはず。
C2にも60[V]掛かっていたことがわかります。
Q2=20・60=1200[C]
こんな風に、回路の一部を一巡するとき、電位のアップダウンを勘定することは、コンデンサーが含まれても可能ですね。

例ではコンデンサーの電荷量が常識外れですが、気にしないでください(^^;

お礼

詳細な解説をしてくださって本当にありがとうございます。

参考書よりも丁寧に解説いしていただいたおかげで自分が図書館で悩みまくっていたことが一気に一掃されました。本当にありがとうございます