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図の回路で,定常状態のときのab間の電圧がいくらになるか教えてください.
定常状態なのでコイル・コンデンサを無視できるのでしょうか.

「定常状態に関する問題です.」の質問画像

A 回答 (4件)

>コンデンサは開放,コイルがショートのときに抵抗はどうなるのでしょうか.



コンデンサが開放となるので、この部分はR1の抵抗だけとなります。

コイルの抵抗を仮にRLとすれば、この部分は、R2とRLの並列となります。
合成抵抗の公式は、
R2・RL/(R2+RL)
ですね。
ここで、コイルがショートすると考えると、RL=0なので、公式に当てはめると、
R2が何オームでも全体ではゼロオームになりますね。
したがって、コイルがショートしていると、a-b間はただの線になり、R2はあってもなくても関係なくなります。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました.計算で確かめることができました.

お礼日時:2011/06/08 18:44

No,2です。



補足に回答します。
最終的には電池V、抵抗R1と電線Lの回路となります。
電流はV/R1でこれがL(抵抗0)を通りますが
a,b間には電圧は発生しません。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました.計算で確かめることができました.

お礼日時:2011/06/08 18:43

0Vでしょう。


Lは定常状態では抵抗0ですので。

コンデンサは逆に抵抗無限大です。

この回答への補足

ご回答ありがとうございます.

>
Lは定常状態では抵抗0ですので。
コンデンサは逆に抵抗無限大です。

このとき抵抗R1,R2はどうなるんですか?Lが0ならR2は残らないのですか?また,コンデンサも無限大ならR1だけが残るのではないのですか?

補足日時:2011/05/20 15:24
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました.

お礼日時:2011/06/08 18:43

無視というか、コンデンサは開放状態、コイルは短絡状態と考えます。


したがって、a-b間は、短絡してしまうので、ゼロボルトになってしまいますね。

この回答への補足

コンデンサは開放,コイルがショートのときに抵抗はどうなるのでしょうか.

補足日時:2011/05/20 15:25
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました.

お礼日時:2011/06/08 18:43

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Aベストアンサー

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-は起電力Eの電池、┳はコンデンサ、ξはコイル、□は抵抗rとします
この回路の状態になってから十分時間がたっているとすると、コンデンサの電気量はいくらか?

なんですが解答には
コイルは一定電流Iを流しているから誘導起電力はない(導線として扱える) 
よってコンデンサの電圧は0であり電気量も0

とありました

私は電流が流れ始めた時にはコイルには電流は流れず、コンデンサには電流が流れているので
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> もし放電するならなぜ放電するか教えてください

最初は、コンデンサが充電されていきます。
このとき、コイルに流れる電流量もどんどんと大きくなっていきます。

コンデンサ両端の電位差は電源電圧よりは大きくなれませんので、電源電圧に近付くにつれて、段々とコンデンサに流れ込む電流量は減っていきます。また、それに伴いコイルに流れ込む電流量は増えていきます(この電流の増加速度もどんどんと速くなっていきます)。
そしてあるところで、コンデンサに流れ込む電流量はゼロになります。

しかし、この状態は安定ではありません。
何故ならば、もしここでコイルに流れ込む電流の増加が急に止まってしまいますと、コイル両端の電位差は突然ゼロになるはずです。しかし、いまはコンデンサに電荷Qが溜まっているので、これは起こりません。
実際には、コイルに流れる電流の増加は、急には止まらずに、段々と止まっていきます。それにより、コイル両端の電位差(=コンデンサ両端の電位差)が段々と小さくなっていきます。よってここで、Qが小さくなっていく、放電が起こるのです。このとき、コンデンサからコイルに電流が流れ込んでいます。

このQの小さくなりかたは指数関数的なもので、数式上厳密な意味でQがゼロになることはありませんが、十分に時間が経てば、Qはほとんどゼロとみなせます。


ただしいま書いたのは、抵抗Rの大きさがある程度よりも小さい場合です。
Rがある程度よりも大きいと、Qが小さくなっていったところでゼロを振り切ってマイナスになり、そしてまたあるところで変化の向きが反転して、ということが繰り返されます。つまり、Qの値が振動します。
ただしこの場合も、その振幅は指数関数的に減衰していき、十分に時間が経った後ではQはゼロとみなせます。

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