痔になりやすい生活習慣とは?

コンデンサーと抵抗を並列に繋ぎ電圧をかけたときコンデンサーの電気量と静電エネルギーはどうなりますか?

質問者からの補足コメント

  • 電気量はたまりますか?
    全て抵抗に流れますか?

      補足日時:2018/01/07 11:56

A 回答 (3件)

ここでいう「電圧」がなんだかわからないので#1の回答通り時間により変化するとしかいえません

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並列ですから理論的には瞬時に充電が終わってしまいます。


かけた電圧をEとすると、静電容量をCとすると
電荷量Q=EC
静電エネルギー=(1/2)QE=(1/2)CE^2
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時間によって変わっていきます。

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Qコンデンサーと抵抗を流れる電流

コンデンサーと抵抗を並列に繋いで、
さらに、抵抗を直列に繋いだ回路に電池を
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解答等を色々見ると、
繋いで十分時間がたった後の各所を流れる電流
は、コンデンサーがない回路と等価な回路を考えれば
良いのはわかりますが、
『繋いだ直後のコンデンサー上の電荷は0と考える』
とあります。
これは、
『繋いだ直後にはコンデンサーを除いて、銅線で繋いだ状態と同じ』と考えて良いのでしょうか。
解説よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

> 『繋いだ直後のコンデンサー上の電荷は0と考える』
> とあります。
> これは、
> 『繋いだ直後にはコンデンサーを除いて、銅線で繋いだ状態と同じ』と考えて良> いのでしょうか。

結論的には合っていますが、もしかしたら誤解されているかもしれませんので・・

 つないだ直後は、まだコンデンサーに電荷が流れ込
んでいないので、最初カラならばコンデンサーの電荷
Q=0です。Q=CVより電圧V=0です。
 ということは、コンデンサーと並列につながれてい
る抵抗の電圧も0なので、その抵抗に流れる電流も0
です。
 また、もう1つの(直列につながれている)抵抗の
電圧は、電池の電圧と同じです。

 コンデンサーの入試問題で良くあるパターンですね。

Q抵抗、コンデンサ 並列接続

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フィルタでしょうか?
出来ましたら動作原理なども教えて頂けたら幸いです。

抵抗は分圧していて、回路に電圧を与えていると思うのですが・・・

お願いします。

Aベストアンサー

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あるいはICの性質としてコンデンサを必要とする場合も有ります。

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Qコンデンサーとコイルの並列回路

はじめまして。コンデンサーとコイルの並列回路に直流電流を流して十分な時間が経過した場合に関して質問です。

問題集では、
(1)「コイルに流れる電流は一定値になるので、コイルに発生する起電力は0となる」
   ↓
(2)「よってそれと並列につながるコンデンサーに生じる電位差も0となっている」
   ↓
(3)「結局コイルにのみに電流が流れる」という説明になっています。

ここで(3)のコイルにのみ電流が流れ、なぜコンデンサーには流れないのかがわかりません。
コンデンサーにかかる電圧が0の場合は電荷がたまっていないということなので、導線とみなしてよいといった記述が同じ問題集の他の部分にあった為、
てっきり電流が流れるものかと思っていたのですが・・。

初歩的な質問で申し訳ありませんが、解決できず困っております。
どうか宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

 (1)~(3)の論理は、専門家向けではなく、素人向けにの説明になっています。

 (1)で「コイル(L)に流れる電流は一定値になるので」と書いていますが、実はここがクセモノです。「直流電流を流して十分な時間が経過した場合」という前提がついていますが、いちばん最初に直流電流を流し始めたとき(たとえば電源を入れたとき)は直流ではない(過渡現象が起きる)ので、コンデンサー(C)とコイルの並列回路に電流が流れ、LとCの時定数で決まる「一定の周波数(共振周波数)の振動」を起こします。LとCが理想的な特性をもっていれば、この振動は永久に続きますので、それから言うと「コイルに流れる電流は一定値になる」とは言えません。
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 そういう「曰(いわ)くつき」の説明は別にして、「コイルに流れる電流が一定値になれば」コイルは理想的には抵抗がゼロだという想定になりますので、抵抗がゼロのところに幾ら電流が流れてもそこには電圧は発生せず、コイル両端の電圧はゼロになります。
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コイルに発生する起電力は0となる」

 (1)~(3)の論理は、専門家向けではなく、素人向けにの説明になっています。

 (1)で「コイル(L)に流れる電流は一定値になるので」と書いていますが、実はここがクセモノです。「直流電流を流して十分な時間が経過した場合」という前提がついていますが、いちばん最初に直流電流を流し始めたとき(たとえば電源を入れたとき)は直流ではない(過渡現象が起きる)ので、コンデンサー(C)とコイルの並列回路に電流が流れ、LとCの時定数で決まる「一定の周波数(共振周波数)の振動」を起こします。LとC...続きを読む

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Aベストアンサー

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Aベストアンサー

 
 
>> 今テスト週間です。 <<

 では、気分転換に。(ややこしい法律用語のような話なので覚える必要はありませんよ) 電気量も電荷(でんか)も物理用語でして、
【 電荷 】
 電気現象を起こす実体(じったい)に付けた名前です。正直まだその実体=正体は不明です。(*)
【 電気量 】
 物質の持つ電荷の量です。 正体不明だけど個数として数えられることを経験的に発見しました。しかし以前からのしがらみがあってクーロンという単位で数えています。



野球のイチローに例えると、
  電気現象 ⇔ イチロー人気現象
  電荷    ⇔ 鈴木イチロー
  電気量   ⇔ 野球センス(素質)
  質量    ⇔ 体重 kg
  大きさ   ⇔ 身長 cm
こんな感じです。


 人類は経験から「すべての電気量は『ある値』の整数倍になってるらしい」ことを知りました(**)。その電気量を 電気素量 と言い、記号でeと書きます。 電子の電気量が1eです。 日常では「電子の電荷は1.6×10-19乗クーロン‥」などと言いますが堅い文章を書くときは使い分けします。お使いの教科書もそのようですね。



(**)
本には「ミリカンの油滴(ゆてき)実験で決定された」とか書かれてましたが、残念ながらこの実験は、都合の悪いデータを捨てた「作品」の疑いの方が決定的で「人としてやってはいけない見本、でもやった者勝ちでノーベル賞」という暗黒面でも有名です。
http://web.kanazawa-u.ac.jp/~shiryo/butsuri/91.html
http://www68.pair.com/willisb/millikan/apparatus.JPG
↓こんなことをやらされたりします。
http://www2.denshi.numazu-ct.ac.jp/~kazuhiro/exp/4011/
↑の最後に「誤差の原因を検討せよ」とかありますね、結果、ここ(Q&Aサイト)が繁盛したりします w



 他にも多種多様な実験をやった結果;
電子は電気素量そのものを持ってるので「電流とは電子なのである」と思ってしまいそうだが、電子は消し去ることもできる。しかし電気量は「どんな実験をくわだててチャレンジしても 作ることも消すこともできなかった。ただ移動させて局所的に増減させることができるだけだった」ので、 理由は判らないのだが「あらゆる物質の 電気量の総和は 不変である」と決めつけてよさそうだ。← これが御質問への一応の答えです。経験則(けいけんそく)ですから例外が発見されて破れるかも知れないのです。
 で、それに前後して なぜ不変なのか理論的な理由付けが なされました(ゲージ理論といいます)。ただし 全てが解明されたのではなく 言わば「犯人の背後組織が解明され、犯人の行動は その組織の規則によるものだと判った。だがその組織を支配してる背後組織が存在してるのは明らかで‥」のような状態で現在進行形です。(永遠に続くのかも知れません。)
 イチローの例で言えば、素質 とは 遺伝子 が背後にあるのだ、と一歩進んだ?ような状況です。



 コンデンサに限らず、電気回路(含む電子回路)は全て 電気量保存の式を使って解きます。 電気には様々な式が「これでもか!」と登場しますが、その全ての根本は 電気量の保存法則 と エネルギ保存法則、この2つです。(高校では習わないかも知れませんがキルヒホフという物理学者が電気に特化して作った式を使います。)
 そしてお馴染みの「オームの法則」は、保存則ではなく「電気抵抗」を定義/導入するものです。理論の構築にはこれが突破口でした。


 コンデンサは電流は通らないと覚え込んでませんか。交流(常に変化してる)電流は実際に身の回りで通ってますよね。「電流とは電荷の流れである」とすれば前者は説明できても後者の説明に窮しますね。そこで「電流は電荷の流ればかりではない」と拡張されました。真空や絶縁物の中を堂々と通る電流です。(以下略)



(**)
 「電荷」は electric charge の直訳です。静電気を帯びるものをエレクトリカ(コハクのようなもの)、それが charge=込められてる、という意味です。静電気の電気ショックを想像して下さい、弾が込められてる銃と同様の意味合いです。 ところが charge の元の意味が「荷物を積む」なので そっち系で訳してしまったんでしょう。でも今は荷の方がよかったです。
 「電気量」は Quantity of electricity の直訳。electricity は electrica+ity
 
 

 
 
>> 今テスト週間です。 <<

 では、気分転換に。(ややこしい法律用語のような話なので覚える必要はありませんよ) 電気量も電荷(でんか)も物理用語でして、
【 電荷 】
 電気現象を起こす実体(じったい)に付けた名前です。正直まだその実体=正体は不明です。(*)
【 電気量 】
 物質の持つ電荷の量です。 正体不明だけど個数として数えられることを経験的に発見しました。しかし以前からのしがらみがあってクーロンという単位で数えています。



野球のイチローに例えると、
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Q無限遠について

無限遠とはどういう意味ですか?
無限遠の定義を教えてください!
視覚の勉強をしているのですが、正視の人は遠点が無限遠にあると
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よろしくお願いします。

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物理学では「無限大とみなせる(近似できる)距離」という意味で使用していると思います。が、詳しく定義を聞いたことがないのであまり自信はないです。高校物理の第2宇宙速度の計算とかで出てきませんでしたかね。

Q小球がばねを離れる位置

斜面台上にばねをおき、その上に小球をのせていくらかばねを縮めます。手を離すと弾性力によって小球は持ち上げられ、ある点でばねから離れます。このある点はばねが自然長であるときの位置らしいのですが、僕には合力が0である点のつりあいの位置で小球は離れるように思えて納得できません。
図もなにもなくて文章だけで(表現が間違ってたらすみません)すみませんが、ご回答いただけると嬉しいです。

Aベストアンサー

バネには質量 M の板が取り付けてあり,
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加速度を斜面方向下向きに a とし,
自然長から x だけ縮んでいるとします.

このとき,板と小球の運動方程式は
 Ma = -kx + Mgsinθ + N
 ma = mgsinθ - N
となります.(N は板と小球の間の抗力)

この2式から加速度 a を消去し,抗力 N を求めると
 N = mkx/(m+M)
となり,板と小球が離れる(N=0)とき
x = 0 であることがわかります.


> 僕には合力が0である点のつりあいの位置で
> 小球は離れるように思えて納得できません。
ということは,無意識に a=0 のとき離れると考えておられると思うのですが,
実際には,加速度が斜面方向の自由落下の加速度と等しいとき,
すなわち,
 a = gsinθ
のときに離れることになります.

Q回路の対称性の考え方

よろしくお願い致します。高校物理です。今、特に対称性のある回路について勉強していますがわからないことがあります。

問題
抵抗値rの抵抗線を図のように8本つなぎ、起電力Vの電池を接続した。
Ac間の電流と回路の全抵抗Rを求めよ。

回路は下のとおりです。
           b 
         / | \ 
電池(V)― a -  c―  e ― 電池(V)にもどる
         \ | / 
           d 

わかりにくい図ですが、a, b, c, d, eはすべてつながっています。a, b, e, dを頂点としたひし形で、対角線が入った状態です。そしてその8本のひし形の辺と対角線がすべて抵抗値rの抵抗線でつながれています。

解説では、これをキヒルホッフの法則で解くために、電流を文字でおくのですが、その際に回路の対称性を利用しているらしいのですが、私は、回路の対称性というのが、いまいちよくわかりません。
解説では、回路の対称性より、電池からでるのが、I.
a-b間とa-d間をI2
a-c間をI1
c-b間とc-d間をI3
b-e間と、d-e間をI2+I3
c-e間をI1-2I3とおいています。
ここで疑問なのは、回路がどこを軸にして対称と考えるかということです。
普通数学だと、x軸やy軸に関して対称といいますが、このような回路では、どこが軸になるのでしょうか?
a-eが軸でしょうか?それとも、b-dが軸?
また、私が解説について疑問に思うのはどうして、a-b間とa-d間はI2とおいたのに、a-cだけ違うおき方なのでしょうか?三つともおなじではないのでしょうか?だから、a-b, a-d, a-cともに1/3Iとでもおいたらいいと思うのですが・・・a-cを軸とみているからですか?
同様に、b-eとd-eが同じなのに、c-eだけ違うのも疑問です。

実際、これを解くと、I1=I2=V/2r, I3=0となり、
a-b, a-c, a-dは同じになります。同様に、b-e, c-e, d-eも同じになります。
それなら最初から、a-b, a-c, a-dそして、b-e, c-e, d-eも同じ文字でおけばいいと思いますが、それでもよいでしょうか?
それともこの問題だけたまたまa-b(a-d)とa-cが等しくなっているのでしょうか?

長くなってしまいましたが、
○回路の対称性というのが、何を軸にして対称と考えればいいのか、
○未知の文字を置く際に、どのようにおけばいいのか教えていただけたらと思います。
補足が必要であればさせていただきますので、よろしくお願い致します。

よろしくお願い致します。高校物理です。今、特に対称性のある回路について勉強していますがわからないことがあります。

問題
抵抗値rの抵抗線を図のように8本つなぎ、起電力Vの電池を接続した。
Ac間の電流と回路の全抵抗Rを求めよ。

回路は下のとおりです。
           b 
         / | \ 
電池(V)― a -  c―  e ― 電池(V)にもどる
         \ | / 
           d 

わかりにくい図ですが、a, b, c, d, eはすべてつなが...続きを読む

Aベストアンサー

>それなら最初から、a-b, a-c, a-dそして、b-e, c-e, d-eも同じ文字でおけばいいと思いますが、それでもよいでしょうか?

図から見る限り、a-c-eについて対称です。cとb、dとは異なっています。出ている線の数で考えるとわかりやすいでしょう。b、dからは3本出ていますがcからは4本出ています。

電流I1とI2が等しくなったのは全ての抵抗が等しいとしたからです。対称性からではありません。Rab=Rad≠Rac、Rbe=Rde≠Rceの場合やはりbとdが対称というのは成り立っています。この場合はIab=Iad≠Iacです。

全ての抵抗が等しいという場合であれば次の様に考えても電流が等しいということが出てきます。
cb、cdを外します。
この場合ab、ac、adは全く対等です。b、c、dからは全て2本出ています。b、c、dの電位は同じです。ここで結線cb、cdを入れます。同じ電位のところを結んでも電流は流れません。

Qセンター1か月前からどれだけ伸びる?

こんにちは。僕は国公立理系第一志望の高校3年生です。
国立は受験するとこは決まっていますが、私立はまだ決まっていなくて、センター利用にしようかと思っています。
今僕はセンターレベルだとだいたい
英語:180 数学:150 物理:80 化学:70 国語:120 社会:65
って感じです。あと1か月は家にこもってひたすらセンター系の問題を解こうと思っていますが、どこまで伸びるか分からずどこの大学の願書をもらうか迷っています。
そこで次の点に答えてもらえればと思います。
(1)センター1か月前の点数
(2)センター本番の点数
(3)ご自身の反省点
(4)一日の勉強時間
(5)他アドバイス等
以上です。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

(1)900点満点中630点くらい
(2)900点満点中809点
(3)苦手科目の対策が遅れてしまった。(国語)
(4)確かこの時期は、学校があった日は6時間くらいで、休日は11時間くらいやっていました。
(5)私の場合、1ヶ月で100点以上伸びましたが、これはおそらく苦手科目を克服したからだと自分では思っています。私は国語が大の苦手で、1ヶ月前でも2桁の点数しかとることが出来ませんでした。しかし、1ヶ月間基礎から勉強しなおしたところ、センターでは9割近くとることが出来ました。苦手科目を勉強したくないという気持ちは誰でも同じだと思いますが、苦手科目を克服することで点数がグーンと伸びますよ。lebron1232さんの場合は英語が得意なようですね。しかし、英語が得意だからといっても満点でも200点で、現在の点数からだと20点しか伸びません(この20点を伸ばすには、本当に細かく勉強しないといけないのでかなり大変です。)しかし、国語の場合80点も伸びますよね。この80点のうち60点くらいは、古文単語、文法を覚えたりすること、現代文の読解力をあげることで簡単に伸びます(私もそうでした。)だから、残りの1ヶ月間は苦手科目を中心に、細かいところまで勉強するといいかもしれません。

>どこまで伸びるか分からずどこの大学の願書をもらうか迷っています。

とりあえず、迷っている大学全ての願書をもらった方がいいと思いますよ。あまり伸びないと思って、あまりレベルの高くない大学の願書を取り寄せたところ、センター試験がかなりよかった。が!レベルの高い大学の願書がない!なんてことになったら、取り寄せるのに時間がかかりますし、届くかどうかわからないといった無駄な心配をすることになりますよね。だから、とりあえず、迷っている大学全ての願書を取り寄せておくことをお勧めします。

長々と書いてしまいましたが、この辺で終わりたいと思います。最後まで読んでくれていたらうれしいです。

(1)900点満点中630点くらい
(2)900点満点中809点
(3)苦手科目の対策が遅れてしまった。(国語)
(4)確かこの時期は、学校があった日は6時間くらいで、休日は11時間くらいやっていました。
(5)私の場合、1ヶ月で100点以上伸びましたが、これはおそらく苦手科目を克服したからだと自分では思っています。私は国語が大の苦手で、1ヶ月前でも2桁の点数しかとることが出来ませんでした。しかし、1ヶ月間基礎から勉強しなおしたところ、センターでは9割近くとることが出来ました。苦手科目を勉強したくないという気...続きを読む

Q∫1/(x^2+1)^2 の不定積分がわかりません

∫1/(x^2+1)^2 の不定積分がわかりません

答えは

( 1/2 )*( (x/(x^2+1)) + tan-1(x) )

となるようですが、過程がまったくわかりません。
部分積分、置換積分、部分分数分解をためしてみましたが、できませんでした・・・。

見づらく申し訳ありません。画像を参照していただければと思います。
よろしくおねがいします。

Aベストアンサー

1/(x^2+1)^2 = (x^2+1)/(x^2+1)^2 - x^2/(x^2+1)^2
= 1/(x^2+1) - (1/2) x・(2x)/(x^2+1)^2
と分解しよう。

∫{ x・(2x)/(x^2+1)^2 }dx は、
∫{ (2x)/(x^2+1)^2 }dx が容易であることを用いて、
部分積分する。

∫{ 1/(x^2+1) }dx は、arctan の定義式だから、
知らなければどうしようもない。
(x=tanθ と置くのは、結論の先取で好ましくない。)


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