![](http://oshiete.xgoo.jp/images/v2/pc/qa/question_title.png?5a7ff87)
添付した画像のようなブリッジ回路において、スイッチSはT秒の周期で切り替わり、T/2秒a側に、T/2秒b側に接続される動作を繰り返すものとする。また、キャパシタンスの値はスイッチSがb側に接続されている間にキャパシタンスの電化がすべて放電されるとみなせる程度に十分小さいものとする。さらに検流計Gの内部抵抗は無視できるものとする。
これについて以下の問いに答えよ。
(1)スイッチSがa側に倒れた瞬間をt=0とし、1周期(t=0からTまで)の間において、検流計Gを流れる電流Igの値を表す式を求めよ。
(2)ブリッジ回路が平衡状態になる(1周期の間で検流計を流れる電流の総量が0となる)ためのTに関する条件式を求めよ。
以上のような問題なのですが、(1)から解き方がよくわかりません。
テブナンの定理を用いて解こうと思ってもキャパシタンスの扱いがよくわからなくなってしまいました。
どなたか(1)、(2)の解法を教えていただけないでしょうか?
![「添付した画像のようなブリッジ回路において」の質問画像](http://oshiete.xgoo.jp/_/bucket/oshietegoo/images/media/2/1212522_5497d94f72c01/M.jpg)
A 回答 (2件)
- 最新から表示
- 回答順に表示
No.2
- 回答日時:
等価抵抗Rを求める計算に単純な間違いがありました。
正しくは、
R=2T/C
です。
テブナンの定理を用いて(1)を解いてみます。
下辺の抵抗を+側からR1=0.1Ω、R2=1Ωとし、上辺の+側抵抗をR3=1Ω、キャパシタンスとスイッチの辺は下で求めた等価抵抗Rとします。
印加電圧をV=1V、下辺の解放電圧Va、内部抵抗Raとしてテブナンの定理を適用すると、(//は並列を表す)
Ra=R1//R2, Va=R2V/(R1+R2)
同様に、上辺の解放電圧Vb、内部抵抗Rbとして
Rb=R3//R, Vb=RV/(R3+R)
従って検流計に流れる電流Igは
Ig=(Vb-Va)/(Rb+Ra)
単純だけど面倒な計算をすると、
Ig=(R1R-R2R3)V/{R(R1R2+R2R3+R3R1)+R1R2R3}
=(0.1R-1)/(1.2R+0.1)
=(2T-10C)/(24T+C)
(2)はブリッジの平衡条件からR=10(Ω)となり、
T=5C
この解法はスイッチSがa側に倒れたときキャパシタンスに蓄えられるエネルギーが
CV^2/2
となるとゆう誰でも知っている常識だけでといてます。
検索してみたら、同様の質問がありました。
http://oshiete.goo.ne.jp/qa/6010531.html
http://oshiete.goo.ne.jp/qa/6025545.html
人間離れした「ネ申」の回答が付いてますね。
質問者が人間だったら理解不能でしょう。
検流計の応答時間は数十ミリ秒だし、人間の目の応答時間も数十ミリ秒ですね。
過渡現象を確認できる応答時間はマイクロ秒~ナノ秒で、「ネ申」ならぬ人間には無理ですね。
No.1
- 回答日時:
よくわからないときは、エネルギーとかパワーで考えればOKです。
エネルギーは嘘をつかないから(Nマシンは知らんけどw)。
で、問題の辺の電圧をV、等価抵抗をR、消費電力をPとすれば、
P=CV^2/(2T)
ところで、
P=V^2/R
だから
R=C/(2T)
となります。
(1)は面倒なんで自分で計算してください。
(2)はブリッジの平衡条件からR=10(Ω)となり、
T=C/20
でしょう。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 物理学 ブリッジ回路回路について質問です。 ブリッジ回路が不平衡な場合は真ん中に電気が入り、平衡な場合は回路 2 2023/07/07 16:21
- 工学 過渡現象についての問題です。ただし、e=Esinωtとする。 (1)スイッチがSが開いた状態で十分時 1 2023/05/30 23:20
- 工学 電気回路の問題です。 (1)スイッチSが開いているときのa-b間のインピーダンス (2)(1)のとき 1 2023/05/29 16:36
- 物理学 この問題における抵抗r1とxってどのように考えれば良いのでしょうか?トルクはT=P2/ωsなのでP2 1 2022/06/19 18:46
- バッテリー・充電器・電池 小型シール鉛蓄電池の放電後の電池電圧について教えてください。 5 2022/09/08 10:10
- 物理学 電磁気学の問題がわかりません。 3 2023/07/20 22:13
- 工学 電気回路の2端子対回路 (1)スイッチS1のみが開いているときの電流I1を求めよ。 (2)スイッチS 4 2023/05/29 16:40
- その他(パソコン・スマホ・電化製品) 電子工作で ON・OFFを自動で繰り返す装置を作りたい 4 2023/01/19 22:18
- 物理学 無励磁作動型電磁ブレーキの作動について 4 2022/05/18 11:18
- 物理学 物理 50Ωの抵抗、60mFのコンデンサ、100Vの起電力の電源、および、スイッチが直列に接続されて 2 2022/11/23 01:32
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
高校物理解説お願いします!
-
並列回路において、抵抗Rにおけ...
-
サーミスタから出力される電圧...
-
2つの抵抗の間にある点Aの電圧は?
-
高校の電気回路について! 一辺...
-
電気回路の書き換え方がわかり...
-
可変抵抗器には何故足が3本ある...
-
並列回路において、抵抗Rにおけ...
-
図に示すπ形抵抗減衰器の減衰量...
-
DCモータの抵抗値
-
T 型抵抗減衰器の考え方について
-
界磁損
-
FETについて
-
ブリッジ回路の2つの不明な抵抗...
-
電気回路 分圧の法則で質問です
-
オシロスコープによる抵抗の電...
-
CRでの時定数設計方法を教えて...
-
合成抵抗の求めかた
-
ab間を流れる電流を求めよ
-
臨界界磁抵抗について
おすすめ情報