• ベストアンサー

高校物理、電磁気

20Vで充電された10μFのコンデンサーC1と10Vで充電された40μFのコンデンサーC2をつなぎ、スイッチを入れると何Vになるか?図a,bの場合について答えよ。 始めの電気量はQ1=200μF、Q2=400μF 図aQ1+Q2=(C1+C2)Va⇔Va=12V 図b この場合は下側の極板の合計電気量が+となり、陽極になる。そこで、Q2-Q1=(C1+C2)Vb⇔ Vb=4V (疑問) bについて、陽極をなぜ特別視するのですか?

  • tjag
  • お礼率43% (282/650)

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • gohtraw
  • ベストアンサー率54% (1630/2966)
回答No.1

図bの場合は正電荷と負電荷なので互いに打ち消しあい、結果として200 μFの正電荷が残るため「陽極」としています。 例えばこれが200μFの正電荷と400μFの負電荷だったら残るのは 負電荷であり、「陰極」になります。 特に陽極を特別視しているわけでなないと思いますが・・・。

tjag
質問者

お礼

ありがとうございました。

関連するQ&A

  • コンデンサの問題

    よろしくお願いします。高校問題集に載っている基礎問題なのですが、コンデンサが全くわかりません。 問題 回路は スイッチ ー コンデンサC1(+-) - コンデンサC2(+-) ー スイッチにもどる です。 問題: 20Vで充電された10μFのコンデンサC1と、10Vで充電された40μFのコンデンサC2をつなぎ、スイッチをいれると何ボルトになるか。 自分は全くわからなかったのですが、解説には、 この場合は下側の極板の合計電気量が+となり、陽極になる。そこで、 Q2-Q1=(C1+C2)VB VB=4V とありましたが、どうして、 >この場合は下側の極板の合計電気量が+となり、陽極になる。 となるのかがわかりません。 せいぜいわかるのは、今回の場合は直列つなぎだということくらいです。 コンデンサは本当にわからなくて、自分がどこをわかっていないのかもいまいちつかみきれなくて、しょうがなく問題を解いている状態ですが。。。 アドバイスをお願い致します。

  • 高校物理、電磁気

    コンデンサーを充電し、Q=CVの電気量を持たせたあと、極板感覚dを変える。これをスイッチを入れたままでおこなうと、コンデンサーの電圧は電池の起電力Vにたえず等しい。とあるのですが、なぜ等しいのでしょうか?

  • 高校の物理 コンデンサーの直列と並列の見分け

    他にも同じような質問があり、それを参照しながら改めて問題を読んだのですが わからなかったため、質問させていただきます。 問題は 電気容量1.0μFのコンデンサーAが電位差200Vに、4.0μFのコンデンサーBが100Vに それぞれ充電されている。 (1)A,Bの異符号の極板どうしをつないだときの極板間の電位差V1〔V〕を求めよ。 (2)Z,Bの同符号の極板どうしをつないだときの極板間の電位差V2〔V〕を求めよ。 Q=CVを用いて、電気量の和Q、合成容量Cを求めて、(1)、(2)の場合の電位差を求める、 という解き方の指針?は分かっていて、そこは回答とも一緒でした。 しかし、 「本門では両方とも並列接続になっている」 という部分がよくわかりませんでした。 (1)は異符号どうしなので、電流の向きを考えると直列か? と思って解答していました。 問題に図は載っていませんでした。 見分け方について教えてください。

  • 高校物理の問題なのですが

    電気容量1.0μFのコンデンサーAの両端をP,Sとして P側を正にしてPS間の電圧が30Vになるまで充電する。 次に電気容量2.0μFの充電されていないコンデンサーBの両端をS,T として、AのSとBのSを直列接続する。 続いて、Pが正でPT間の電位差が12Vになるように電池につなぐ。 AのP側の極板上の電気量Qを求めよ。 最初に蓄えられた電気量が直列接続して、電池とつなぐことで どのように移動するのかよくイメージがわきません。 どのように考えればよろしいでしょうか。

  • 電磁気 回路 物理

    抵抗値 R = 100[Ω] の抵抗器、自己インダクタ ンスが L = 20[mH] のコイル, 電気 容量が C = 4[μF ] のコンデンサー をスイッチ S1, S2, 起電力が 20[V] の電池を介してつながれている。は じめ、スイッチ S1, S2 が開かれた 状態で、コンデンサーの両端の電圧 は 50[V] であったとする(右の極板 を基準としたときの左の電位)。 (1) t = 0 にスイッチ S2 のみ閉じたところ、コンデンサーの電気量が変化した。時刻 t における左の極板の電気量を q、時計回りに流れる電流を i として、q と i の間に成り立つ関係式を二本書き、i を消去して qに関する 2 階の微分方程式を導け。 (2) (1) の初期条件を満足する解 q を求めよ。また電流の振動周期を求めよ。 (3) 始めの状態から、 t = 0 にスイッチ S1 のみ閉じたところ、コンデンサーの電気量が変化した。時刻 t に おける左の極板の電気量を q として、初期条件を満たす q を求めよ。また、縦軸を q、横軸を t としてグラフを描け。 (1)~(3)の問題の解き方を教えてもらえますでしょうか? (2)を自力で解いてみたのですが、途中で間違っていたようで、ありえない数が出てしまいました。できれば途中過程も含めて教えてもらえるとありがたいです。

  • 物理の問題について教えてください

    下の問題では、コンデンサーが並列つなぎでつながれたと考えるそうなのですが、どうして直列つなぎでないのかわかりません。回答よろしくお願いします。 電気容量1.0μFのコンデンサーAが電位差200Vに、4.0μFのコンデンサーBが100Vにそれぞれ充電されている。 (1)A,Bの異符号の極板どうしをつないだときの極板間の電位差を求めよ。 (2)A,Bの同符号の極板どうしをつないだときの極板間の電位差を求めよ。

  • 高校物理のコンデンサーについて。

    次の問題がよくわかりません。 電気量Qに充電された真空コンデンサーがある。このコンデンサーの静電容量はCである。 (1)コンデンサーの電位差Vはいくらか。 (2)比誘電率εrの誘電体で極板間をみたした。このとき極板間の電位差V'は いくらか。 答えは(1)V=Q/C(2)V'=Q/(εrC) 僕が思ったことを書いていきます。 電源につながれているコンデンサーを充電してからコンデンサーの容量CをC'に変化させるとき、 (1)スイッチを閉じているとき ・Vが一定、Qが変化 (2)スイッチを開けているとき ・Qが一定、Vが変化 と参考書に書いてありました。 この問題では誘電体を極板間に挟むことで、Cが変化する。 答えを見る限り、Vも変化していて、Qは一定となっているので、このコンデンサーは電源につながれていないんですか? もしそうだとして、問題文のどこで電源につながれているかどうかを判断するんですか? この問題を解いたときに電源につながっているものだと考えていったら答えを間違いました。 色々と勘違いしているところもあると思いますので、ご指摘願います。

  • 高校物理、コンデンサーの直列つなぎ

    図のように、直列につながれたコンデンサー全体にVの電圧をかける。このとき、C1,C2にかかる電圧をそれぞれV1,V2とすると、それぞれのコンデンサーが蓄える電気量Q1,Q2はQ1=C1V1,Q2=C2V2. V=V1+V2.また、赤線部分の電気量の和は0だから(☆)、 ーQ1+Q2=0⇔Q1=Q2 次に、コンデンサー2つを電気容量Cの1つのコンデンサーとみなした時、同じ電圧Vをかけたとき、同じ電気量Qが蓄えられなければならないから、Q=CV. V=Q/C,V1=Q1/C1、V2=Q2/C2 以上より、1/C=1/C1+1/C2 ☆はなぜ成り立つのでしょうか?

  • コンデンサの考え方

    よろしくお願いします。電気について勉強しはじめたのですが、電気やコンデンサについてよくわかりません。 問題 次の回路について考える。回路は、 (電池(マイナスープラスの順))-(点A)-(コンデンサC1(90μF))―(点D)-ここから並列です (コンデンサC2(40μF)) ―            ―(点B)-(電池にもどる) (コンデンサC3(20μF)) という回路です。コンデンサC2とC3のみ並列です。 4)AB間の合成容量を求めよ。(答え36μF) 5)コンデンサC1の右側の極板に蓄えられる電気量Q1はいくらか? 6)AD間、DB間の電圧V1とV2を求めよ。(答えV1=4V、V2=6V) 7)C2、C3の左側の極板に蓄えられる電気量Q2、Q3を求めよ。 です。4と6はわかったのですが、5と7について質問です。 5の解説:合成容量の考えは1つのコンデンサとみなすので、合成の左にためる電荷はC1にたまる電荷と同じ。 Q1=-36*10=-360uC 7の解説:C2、C3には6Vかかっています。2つとも左側に蓄えられる電気量は正電荷。 Q2=40*6=240uC Q3=20*6=120uC なのですが、これがよくわかりません。 これは、Q=CVという公式をつかっているのだと思いますが、 5では、Cについて合成容量を使っているのに、どうして7では、Cを合成容量をつかっていないのですか? また、Vについても同様で、5では、全体の10Vを使っているのに、7ではどうして6Vになっているのでしょうか?Q1は、問6でAD間は4Vとでているので、全体の10Vではなく4Vを使うべきではないでしょうか? 基本的なところだとは思いますがよろしくお願いします。 回路のところはわかりにくいと思いますが、補足が必要であれば、させていただきますのでよろしくお願いいたします。

  • 高校物理 コンデンサーの充電について

    コンデンサーの充電について疑問が起こったので質問します。 容量CのコンデンサーにVボルトの電池をつないで充電します。 充電完了後の極板間の電位差は電池と同じVボルトになるのは 理解できます。では充電されている最中の極板間の電位差は どうなのでしょうか。 電池の起電力はVで一定ですが、極板間の電位差V'は公式より V'=Q/Cとなり、V'は電荷Qによって変わる変数です。 よって、V≠V'となります。 ところが導線部分の電位はどこでも等しいので、V=V'となると思います。 これは矛盾すると思います。 充電される最中の極板間の電位差はVなのかV'なのか、どちらなのでしょうか。 理由なども入れてよろしくお願いいたします。