コンデンサー

コンデンサー２つと抵抗１つが直列につながれている問題なんですが…
コンデンサーの１つにQ（μF）始めに蓄えられていてスイッチを入れてその回路をつないだときコンデンサー２つにどのように溜まるかという問題なんですが移動後のコンデンサーにたまる電荷は同じと考えてよいですか？？（電池などはつながれていません）

No.1 ベストアンサー 回答者： htms42 回答日時： 2008/04/15 09:07

「コンデンサー２つ、抵抗１つが直列につながれて閉じた回路を作っている」

「直列」に引っかかってしまうと解くことができません。
質問文の中には「閉じた回路を作っている」という文章がありませんので余計に「直列」のイメージが強くなるのだと思います。
２つのコンデンサーの関係は並列になります。図を書いて何処で折り曲げるかを変えると並列になることが分かります。環になっているのですから何処で折り曲げても同じものです。
　　─∥──∥─　　
だと直列のイメージだけになります。

電荷のたまっているコンデンサーからたまっていないコンデンサーに電荷が移動します。
　─∥─
｜　　　｜
　─∥─
電圧が等しくところまで電荷が移動します。
両方のコンデンサーの極板にたまっている電荷の合計は始めに片方のコンデンサーにたまっていたものと同じです。
Ｑ１＝Ｃ１Ｖ
Ｑ２＝Ｃ２Ｖ
Ｑ１＋Ｑ２＝Ｑ
抵抗は電荷の移動の速さ（電流）を決めます。でも移動する電荷の総量は変わりません。

太さの異なるガラス管がつながった連通管を考えます。Ｕ字の底に栓があるとします。片方に水を入れます。栓を開けると水が移動します。つりあった時の深さはいくらになるでしょう。
同じような場面ですね。
深さが電圧に、管の太さ（断面積）が容量に対応します。断面積×断面積＝たまった水の量が電荷です。
栓の穴の大きさが抵抗に対応します。

水の場合は閉じた回路である必要はありません。コンデンサーの場合は正の電荷と同じように負の電荷も移動しなければいけませんので環になっている必要があります。

この回答へのお礼

ありがとうございます！！
参考になりました。

お礼日時：2008/04/15 16:34

No.4 回答者： noname#74145 回答日時： 2008/04/15 13:54

電荷の移動＝電流

抵抗に電流が流れると電力を消費する＝エネルギーロスが起こる＝電荷が減る
減った電荷を二つのコンデンサで均等に分ける
当然総量は接続前より減る

電荷の総量が減らないとすると抵抗で発熱する分は他から来たか自然に沸いたか、これが事実なら永久機関が出来る

No.3 回答者： htms42 回答日時： 2008/04/15 11:12

＃１です。

すみません。書き間違いを見つけました。
（誤）断面積×断面積＝たまった水の量
（正）深さ×断面積＝たまった水の量

No.2 回答者： ruto 回答日時： 2008/04/15 09:14

コンデンサC1,C2とし最初に蓄えられていた電荷量をQとして、電荷の移動後も全体の電荷量は等しいので。

　移動後のコンデンサの電圧をVとすれば
V・（C1＋C2）＝Q　　　V＝Q／（C1＋C2)
これよりそれぞれの電荷量Q1、Q2は
Q1＝C1・Q／（C1＋C2)　　（∵Q＝CVより）
Q2＝C2・Q／（C1＋C2)
となります。
　C1＝C2の時のみ電荷量は等しい。それ以外は容量／全容量の比となる。