No.3ベストアンサー
- 回答日時:
No.1です。
ちょっと勘違いしていましたので訂正します。No.1の後半では、C2 の存在を忘れていましたね。C2 があると、単純な
全体を下記のように訂正します。
図が初期状態だとすると、C1の「A側」(左側)とC3の左側ではさまれた部分には、「正電荷」が存在するということです。これを普通に「均一に分散させた」だけなら、C3に左側には「正電荷」しか帯電しようがありません。
スイッチaを通じて接続される C1 の「B側」(右側)と C3 の「右側」は同電位になり、左側は最初から接続されているので、C1 と C3 とは同じ電圧になります。同じ電圧なので、正電荷・負電荷が帯電する方向が同じになります。C1 と C3 の「左側」には「正電荷」があるので、この正電荷は C1 と C3 の容量に従って「分配」され、C3 の左側に「正電荷」が帯電するので、右側は「負電荷」になります。
コンデンサーC1 のB側の負電荷が流れ込むというより、「コンデンサーC1 のA側の正電荷がC3の左側に流れ込むので、C3の右側には負電荷が帯電する」と考えればよいと思います。
C3 の右側に帯電する負電荷の量は、スイッチをaにする前に C1 のB側と C2 の左側にあった電荷の合計を「3つに分配」する形で決まります。(もともとあった電荷の総量、各々のコンデンサーの帯電量と静電容量・電圧の関係で決まります)
No.5
- 回答日時:
>なぜ電圧が同じにならないといけないんでしょうか
同じでなければ電流が流れ続けて電圧の変化が続くからです。
図の回路では抵抗はありませんが、それですと、Aへスイッチを倒すと
無限大の電流が流れることになります。
そういう電線は現実には存在せず、多少は抵抗を持つので、
C1とC3の電圧差に比例して比較的大きな電流が
流れることになります(オームの法則)。
電流が流れることで C1とC3の電圧が近づいてゆき、一致すると電流が
止みます(正確には電圧は無限に近づいてゆき、
電流は無限に小さくなってゆきます)。
No.4
- 回答日時:
No.3です。
最初の2行目のところが尻切れトンボになっていました。No.1の後半では、C2 の存在を忘れていましたね。C2 があると、単純な「電荷量の保存則」だけでは上手く説明できません。
ということです。重ね重ねの訂正ですみません。
No.1
- 回答日時:
図が初期状態だとすると、C1の「A側」(左側)とC3の左側ではさまれた部分には、「正電荷」が存在するということです。
これを普通に「均一に分散させた」だけなら、C3に左側には「正電荷」しか帯電しようがありません。スイッチaを通じて接続される「C1の「B側」(右側)とC3の右側」についても同じで、そこには「負電荷」しか存在しません。
電池などで外から「電圧」を加えたり、あらたに電荷を加えたりしない限り、上に書いたような電荷の存在しかあり得ません。
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