- ベストアンサー
次の電磁気学の問題の解答解説をお願いします
100Vに充電してある電気容量200μFのコンデンサーAを同じ静電容量の充電してないコンデンサーBと並列につないだ。 (a)A,Bの電圧は? (b)A,Bがもつ電場のエネルギーの和は? (c)Aが初めに持っていた電場のエネルギーとBとつないだあとのA,Bの電場のエネルギーの和を比較しその差のエネルギーはどこへ行ったのか説明せよ
- sironekoudon
- お礼率59% (71/119)
- 物理学
- 回答数1
- ありがとう数2
- みんなの回答 （1）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
電荷が保存し、静電容量が2倍になるので (a) 100/2=50 V (b)2*CV^2/2=50^2*200*10^(-6)=0.5 J (c) A単体でのエネルギー CV^2/2=100^2*200*10^(-6)/2=1 J で、接続前の方が大きい。 その差は、電線の発熱などで熱として外部に放出された。
関連するQ&A
- 電磁気学、コンデンサーの回路について
写真のような回路があって、静電容量がそれぞれC1、C2のコンデンサーを、電圧E１，E2に充電した後に、時刻ｔ＝0にスイッチを閉じる。抵抗Rに流れる電流をI(t)、E1>E2とした時、次の問に答えよ。 １．スイッチを閉じる直前にコンデンサーC1,C2に蓄えられるエネルギーの和は？ ２．スイッチを閉じて回路が定常状態になった時、C1にかかる電圧は？ ３．I(t)の微分方程式は？ ４．I(t)は？ ５．定常状態に達するまでに抵抗Rで消費されるエネルギーは？ よろしくお願いします!
- ベストアンサー
- 物理学
- 次の電磁気の問題の解答解説をお願いします。
1辺が1.5mの正方形の2枚の金属板が6.5mm隔てて平行に向かい合わせて真空中に置かれている。 (a)静電容量Cは? (b)金属板間に2.0kVの電圧をかけると蓄えられる電荷Qは? (c)金属板間に誘電体を入れたところ,極板間の電位差は0.40kVになった。この誘電体の比誘電率εは? (d)誘電体の表面に誘導される電荷,極板間の電場Eの大きさは?
- ベストアンサー
- 物理学
- コンデンサの回路の問題です
問 帯電していない3つのコンデンサA(20μF),B(40μF),C(30μF)がある (1)Aに電圧を加えて電気を蓄えたのち、Bと回路の両端を接続した。このとき、Aにかかる電圧は10Vであった。始めにAに加えられた電圧は何Vか。 (2)次にCと電池を図のように接続した。このとき、コンデンサA,Bそれぞれの両端にかかる電圧は何Vか。 (1)について電気量の合計が不変であることからQ=CVを用いて30Vと判断できます。 (2)について、回路の合計の容量が計算すると20μFになりました。ここから先の解き方がよくわかりません。結果的に電気容量が並列部分と直列部分にて(1)でためた電気量分だけ違うということを使うようですが、ここで式を立てることができません。 解法と解説の方をお願いします。 上記の考えに間違いがあれば指摘していただけるとありがたいです。 よろしくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 電磁気学の問題です。
こんにちは 宮崎県 男 ２７歳です。 よろしくお願いします コンデンサーの問題です。 電気容量Ｃで極板間が真空のコンデンサーに起電力Ｖの電池を つないで十分時間がたったのち、スイッチＳを開く。 その後極板間に誘電率εの誘電体をびっしり挿入した。 その操作の直後で、コンデンサーの静電エネルギーはどれだけ変化するのか。 図を描いてイメージすればいいんですよね・・・・ 難しい^^;; 解き方がわかる方はよろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 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。
- ベストアンサー
- 物理学
- コンデンサに蓄えられるエネルギーの変化について。
コンデンサを直列に2個つないで電圧を掛けますと電荷が蓄えられます。電源を外してこれを並列につなぎ替えますと電荷は同じなので電圧は下がります。ここまでは理解できるのですが、この下がった電圧でエネルギーの計算をしますと、直列の時と並列では値が変わってきます。これは変わって正解でしょうか？。一致するものでしょうか？。具体的に、電圧１０Ｖ、コンデンサ２０μＦと３０μＦ、エネルギーは1/2*12μＦ*10*10=600μＪ。充電後、並列につなぎ替えると電圧は４，８Ｖ。エネルギーは1/2*50*4,8*4,8=576μＪになります。何回計算しても同じです。よろしくご教授お願いいたします。
- 締切済み
- その他（ビジネス・キャリア）
- 電磁気学の問題どなたか教えて下さい(TT)
電磁気学の問題どなたか教えて下さい(TT) 以下のレポート問題が出ました，全く分かりません(泣 どなたか解いていただけないでしょうか？＞＜ 問２に関しては教科書のページをアップ出来ないので、分かる範囲内だけで構いません。 宜しくお願いしますm(_ _)m ＜問１＞ 図１のような半径aの導体球があり，これを内半径b，外半径cの導半球殻が取り囲んでいる． 導体球と導体球殻の中心は一致している。半径aの導体球に電荷ＱAを与え，これを取り囲んでいる導体球殻に電荷ＱBを与える． 球と球殻の中心からの距離をrとするとrの範囲は，(1)c<r (2)b<r<c (3)a<r<b (4)r<aに分類できる． （１）(1)～(4)の各部の静電場E1～E4と静電ポテンシャルφ1～φ4を求めよ。解答に際してはこれらの導出過程を記述すること。なお、静電ポテンシャルについては無限遠における静電ポテンシャルの値をゼロにとる。 （２）ＱA＝＋Ｑ、ＱB＝－Ｑとして、同心球形コンデンの静電容量Cを求めよ。 （ヒント：電位差はφ3(a)-φ3(b)で与えられる） ＜問２＞ 電気双極子モーメントが作る電場の計算で、教科書p39～p41では静電ポテンシャルを求め、これをr>>sとしてr1とr2についてテーラー展開を行い、その後に電場を計算している。これは唯一の計算方法ではない。では、以下の静電ポテンシャルから静電場を計算し、それからs/rを微小量として展開を行うことによって電気双極子モーメントが作る電場について教科書と同じ結果が得られることを示せ。なお、記号は教科書のp39～p41の記述をそのまま使っており、ここでは記号の定義の記述を省略する。 φ＝(q/4πε0)×｛(1/r1)-(1/r2)｝ （ε：イプシロンと打てば出ます） Ｅr=-∂φ/∂rおよびＥθ＝(-1/r)×(∂φ/∂θ)
- ベストアンサー
- 物理学
- 大学の電磁気学についての問題です！！
大学の電磁気学についての問題です！！ 半径a<bの同心導体球殻A,Bがあります。 Aに電荷+q、Bに電荷-qを与えました。 （１）A,B間の任意の点ｒ（ベクトル）（a<r<b)における電場E(r)を求めなさい。 （２）同心球をコンデンサーとみるときの電気容量Cを求めなさい。 どうかおねがいします！！！！！同心導体球殻の特徴もできれば教えてください！
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
回答ありがとうございました。助かります。