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電験3種のコンデンサの問題が解りません、教えてください。
問題
図(データ添付参照)のように、静電容量C1、C2及びC3のコンデンサが接続されている回路がある。スイッチSが開いているとき、各コンデンサの電荷は、すべて零であった。スイッチSを閉じると、C1=5[μF]のコンデンサには3.5X10^-4[C]の電荷が、C2=2.5[μF]のコンデンサには0.5X10^-4[C]の電荷が充電された。静電容量C3[μF]の値として、正しいのは次のうちどれか。
(1)0.2 (2)2.5 (3)5 (4)7.5 (5)15

図の説明
左からC1と(1)は直列接続 ・・・  「C2とC3は並列接続」(1)
C1の下側はスイッチSそれに起電力E[V]の電源が接続されています。

回答
(5)15

解説
各コンデンサに蓄えられる電荷ををQ1、Q2、Q3とし、コンデンサC2の両端の電圧をV2[V]として、問題に与えられた条件から、V2を求めると
V2=Q2/C2=0.5X10^-4/2.5X10^-6=20V
また、Q3[μF]の値を求めると。
Q1=Q2+Q3
Q3=Q1-Q2=3.0X10^-4[C]
・・・・・・

解説の「Q1=Q2+Q3」の処がなぜこうなるのかわかりません。
また 参考の図がよく見えないようであればすいません。
よろしくお願いします。

「電験3種のコンデンサの問題」の質問画像
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A 回答 (1件)

>解説の「Q1=Q2+Q3」の処がなぜこうなるのかわかりません。


これは「電荷保存の法則」から出てくる式で、電荷保存則は
コンデンサC1,C2,C3が接続されているノードbで、スイッチOFFの時の電荷の和とスイッチONの時の和が等しいということが成り立つ。
スイッチSがOFFの時のノードbの電荷の和=0
スイッチSがONの直後のノードb電荷の和=-Q1+Q2+Q3
スイッチSがOFF→ONの前後で電荷保存則を適用して
0=-Q1+Q2+Q3
これから
Q1=Q2+Q3
の関係が出てくるのです。
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この回答へのお礼

どうもありがとうございます。

お礼日時:2010/03/25 15:07

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