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電気量

スイッチをaに入れた直後の電流I0はいくらか。 そして十分に時間がたった後,bに切り替える。この直後の電流I1はいくらか。 最終までに3Rの抵抗を通る電気量はいくらか。 I0=V/3R I1=3V/5R というのは分かりましたが、最終までに3Rの抵抗を通る電気量の求め方がわかりません 教えてください

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  • 178-tall
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回答No.2

>I0=V/3R I1=3V/5R というのは分かりましたが、最終までに3Rの抵抗を通る電気量の求め方がわかりません… 「最終までに3Rの抵抗を通る電気量」は?  b に切り替えたタイミングの C の電荷 Q1  その後、定常状態に達したときの電荷 Q2 とすれば、その増分 Q2 - Q1 ですね。 Q1 = -CV 、Q2 = 2CV らしいから、Q2 - Q1 = 3CV 。 これは、#1 さんの結果と同じ。 >Q1=CVではないのですか? スイッチ切り替え前後で電源の極性が反転してるから、です。    

noname#162092
質問者

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よく分かりました ありがとうございました

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  • Tann3
  • ベストアンサー率51% (708/1381)
回答No.1

 スイッチaを入れて十分時間が経ったときに、コンデンサに充電されている電気量は、図の上(電極A)側を基準にして Q1=V/C です。スイッチaを開いてもこの電荷はコンデンサに留まります。(電流の流れるルートがないため)  次に、スイッチbを閉じると、右半分の回路に電流が流れて、十分時間が経ったときに、コンデンサに充電されている電気量は Q2=-2V/C となります。(電源電圧は、図が切れていますが、2Vとして計算)  このときは、電源の向きから、図の下側(電極B)側がプラスとなり、従って電極Aの電荷量としてはマイナスとなります。  スイッチaが入っているときには3Rの抵抗に電流は流れていませんので、スイッチaを切った状態からスイッチbを入れた後に流れた電荷量のみを考慮すればよいわけです。  従って、3Rの抵抗を流れた電気量(電荷)は、この2つの差ですから、 ΔQ= Q1 - Q2 = 3V/C ということになります。  スイッチaとbとで、電源の向きが逆になるところがこの問題のポイントでしょうか。 

noname#162092
質問者

補足

確かに切れている部分は2Vです 失礼しました コンデンサに充電されている電気量が、Q1=V/Cとなるのはなぜですか? Q1=CVではないのですか?

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