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この問題で
コンデンサーの独立部分の電気量が16μCと記載されており自分の考えとしては

「C1のコンデンサー(つまり極板2枚分)で電気量が16μCなのに独立部の電気量が16μCはおかしくないか!? 独立部はC1極板1枚分とC2の極板1枚分を赤枠でかこってあるから独立部の電気量はC1の極板1枚分の電気量なのでは!?!?」

というふうに考えています。。
僕の考え方の何がどう違って、どういう考え方が正しいのか教えてほしいです

「高3物理の電気分野のコンデンサーについて」の質問画像
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A 回答 (7件)

先程の質問のほうに解説しておきましたから、良かったらご覧下さい



模範解答は
要は
スイッチ2の開閉前も後も
ともに
コンデンサ1の左側極板

コンデンサ2の左側極板
の電荷の和を考えていますよ
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この回答へのお礼

解決しました!ありがとうございます!!

お礼日時:2022/06/24 15:17

他の回答にあるように、コンデンサーを理解していないようです。


特に、その赤丸は意味が分かりません。
何をしたいのかな?
何で赤丸のところを気にするのかな?
もう一度コンデンサーの構造と目的を勉強した方が良いですよ。
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(´・ω・`) そもそも「電極1枚」という考え方が間違っている。


電極に挟まれた電解質などに電気を貯めるんだ。

ぶっちゃけコンデンサって電池なんだぜ。

電気分解の実験で「電極に析出した物質が何なのか」なんて問題と混同しちゃってるのだろうと思う。
今一度よく考えてみましょう。

・・・

電池をペットボトルと置き換えてみよう。
底面積2μFのペットボトルに高さ8Vで電荷を流し込んだら16μC貯められる。
そんだけのことだ。
と、考え方も示したのでC₁とC₂の電荷は計算できるよね。
(すでに計算式を示している回答者さんもいらっしゃいますが、それは答え合わせのためのものとして、自身で計算をしてみましょう)

底面積2μFと6μFのペットボトルに16μCの電荷を同じ高さになるように分けた。
そのときのそれぞれのペットボトルに入っている電荷の量を示せ。
……と言えなくもない。
中学の算数だろ?これ。


・・・余談・・・

ファラド(F)とクーロン(C)と電圧(V)の関係をちゃんと理解しておきましょう。
数式を丸暗記していると、質問者さんのように何かを勘違いすると
行き詰ってしまいますよ。
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訂正


[μF] → [μC] でした。
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何を言っているのか不明です。



ただ、回答は、始め、C₁に
 Q=C₁・8.0=16[μF]
の電荷がたまり、これが、電荷保存を満たして、C₁、C₂に分配
される。そして、C₁、C₂の電圧Vは等しいから
 Q=C₁V+C₂V → V=Q/(C₁+C₂)
すると各コンデンサの電荷は
 Q₁=C₁V=QC₁/(C₁+C₂)=16・2.0/(2.0+6.0)=4.0[μF]
 Q₂=C₂V=QC₂/(C₁+C₂)=16・6.0/(2.0+6.0)=12[μF]
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6.0μFとなってるよ

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「極板2枚分の電気量」というのを誤解していませんか?



何かの2倍の電荷量があるわけではなく
・一方には「正電荷」がそれだけの量
・他方には「負電荷」が同じ量
荷電しているのです。

つまり、どちらにも「1枚分」の電荷量で、一方が正電荷、他方が負電荷という分布です。

コンデンサーがどういうものか、ちゃんと理解していますか?
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