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接続したコンデンサーの電気量なんでプラス同士で仮定されているのですか?プラスとマイナスで繋がれると思ったんですけど

「接続したコンデンサーの電気量なんでプラス」の質問画像
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A 回答 (2件)

まずは(1)から


コンデンサーを詳細にみれば 
極板2個とその間に電気を流さない絶縁体(空気など)が挟み込まれたもの という構成です
ゆえに 極板aとbはつながっているわけではなくa⇔bの間で電子(電荷)の移動はありません
cとdの間も同様です
ということは、極板aと極板cおよびこれらを結ぶ導線は1まとまりの導体とみなせ
同様にbー導線ーdも一塊の金属とみなせますが
こられ2つの間は結ばれてはいので、それぞれは独立な(孤立した)かたまりであるとみることができます
なので、電荷の移動もひとまとまりの導体の中でのみ可能ということになり
はじめに、aとcにそれぞれプラスの電荷が蓄えられているのなら
aとcを導線で結んで、一体となったのちには、a-導線-cからなる導体にこれらのプラスの電荷が一様にいきわたることになります
これは b-導線-dでも同じで 初めにあったマイナスの電荷が一様にいきわたります
マイナス電荷のいきわたり方が不均衡で 例えば極板bにはマイナスの電荷が集まりすぎ、その分極板dの電子は少なくなりすぎて
見かけ上dはプラスの極性になった なんていうことは通常は起きないことです
で、今回は aとbが対面していて cとdが対面しているので
この部分でプラスの電荷とマイナスの電荷が引きつけられあいますから、導線部分にいきわたっていた電荷はみな、極版部分へと移動してきます
b-導線-dの導体で見れば マイナスの電荷(電子)が一様にいきわたっていたところから、導線部分の電子が極板へ移動することになるので
b,dには プラスの電荷が現れる要素がないのです(同様に a,cにもマイナスの電荷が現れる要素がありません)

(2)も上の説明と基本的には同じことです
aとdを結ぶと、a-導線-dがひとまとまりの導体となるんで、この中で電荷の移動が可能となります
接続前に蓄えられていたaのプラス電荷を+q、蓄えられていたdのマイナス電荷が-q
つまりaとdの接続前の電荷の絶対値が等しいなら、
極板aは電子が陽子よりqだけ不足
極板dでは陽子が電子よりqだけ少ない
という状態で これらを結びつけたことになるので マイナス電荷とプラス電荷が打ち消しあって
電子と陽子の過不足は解消されて a-導線-dというまとまりには(見かけ上)電荷=0となります
しかしながら、 この問題では接続前の電荷の絶対値は aのほうがdより多いです
するとa,d接続後は a-導線-dのまとまりでは マイナスの電荷がプラスの電荷をすべて打ち消すことは出来ずに
 a-導線-dには、+Q1-Q2[C]のプラスの電荷が残ることになります
このプラスの電荷が 導体にいきわたるので 極板aとdには プラスの電荷が現れることになります(同様にしてbとcには-Q1+Q2[C}のマイナス電荷が現れます)
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充電されたコンデンサーは一方にプラス、他方にマイナスの電荷が貯まっています。


このコンデンサーを物理的に二つに切断すれば、
図のように二つの接続されたコンデンサー、となり得ます。

> プラスとマイナスで繋がれると思ったんですけど
充電された二つのコンデンサーをそのようにつなげば、
プラスとマイナスで同量の電荷が中和され(火花が散ります)、
余った電荷が図のように残ります。

ご理解いただけますか?
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