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「図の様な条件で充電したコンデンサが2つある.
AとD,BとCをつないだときのAB間の電圧Vの大きさを求めよ.」
という問題について質問です.
もし,CDの向きが逆なら,総電荷は5.0*10^(-6)×100+1.0*10^(-6)×200だと思いました.
なので今回の総電荷は5.0*10^(-6)×100-1.0*10^(-6)×200=300*10^(-6)[C]
コンデンサが並列に接続されているとみなせるのでAB間の電圧とDC間の電圧の大きさは等しい.
よって300*10^(-6)=5.0*10^(-6)V+1.0*10^(-6)V
これを解いてV=50[V]として,解答とも一致しました.

ですが,質問があります.
(1)「もし,CDの向きが逆なら,総電荷は5.0*10^(-6)×100+1.0*10^(-6)×200だと思いました.
なので今回の総電荷は5.0*10^(-6)×100-1.0*10^(-6)×200=300*10^(-6)[C]」
の考えは正しいですか?
(2)「コンデンサが並列に接続されているとみなせるので」
というのは正しいですか?
(3)「AB間の電圧とDC間の電圧の大きさは等しい」
もし(2)で並列とみなせた場合,電池を接続していなくても(3)が成り立ちますか?

よろしくお願いします.

「充電したコンデンサの問題.この方法はあっ」の質問画像

A 回答 (2件)

(1) はこれでもOKですが、負の電荷を考える方が素直だと思います。


(2) はOKです。先に5uF+1uF=6uFを計算しても良いです。
(3) もOKですが、何故電池を持ち出そうと思われたのか、そっちの方がわかりませんでした。
蛇足ですが、この種の設問では2つのコンデンサをつなぐ前後でコンデンサに蓄えられているエネルギーが保存されません。興味があったら計算してみてください。その差のエネルギーはどこへ行ったのか、考えてみるのも面白いと思います。

この回答への補足

ありがとうございます.
エネルギーが失われる問題は,抵抗をつないだ問題として別にありました.そのときはエネルギーが減少していました.
(2)3つ以上(例:A,B,C)のコンデンサーを同様に接続する場合,A,Bが直列でそれらとCが並列とみなすのか,B,Cが直列でそれらとAが並列とみなすのかなどはどう判断すればいいのでしょうか?
これからもよろしくお願いします.

補足日時:2011/05/25 22:44
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ご質問の意味をちゃんと理解できたかちょっと自信がありませんが、各々のコンデンサの一方の電極が3つともつながっていて、かつ各々のコンデンサのもう一方の電極がやはり3つともつながっていれば、3つのコンデンサは並列なのでC=C1+C2+C3となります。

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この回答へのお礼

遅くなり申し訳ありません.ご解答ありがとうございます.
もう1方の電極がつながっていれば並列扱いできるのですね.
これからもよろしくお願いします.

お礼日時:2011/06/03 21:19

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https://youtu.be/Piu8-FC8kd0
参照はこの問題です。

なぜ片方のコンデンサの極板間を広げていくともう片方のコンデンサの空げきに絶縁破壊が起きるのでしょうか。

さらにこの問題の(b)の解答(aは分かります)は空気の絶縁破壊電圧30KVにならないのはなぜなのでしょうか。

Aベストアンサー

>コンデンサは大きさの違う極板同士の場合、
>向かい合わせになっている面積のみが
>コンデンサになるのではないでしょうか。
>(向かい合わせになっていない部分は電界が発生しないので)

そんな単純にはいかないのです。
電気力線は実際は図のようになります。


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