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図のように、直列につながれたコンデンサー全体にVの電圧をかける。このとき、C1,C2にかかる電圧をそれぞれV1,V2とすると、それぞれのコンデンサーが蓄える電気量Q1,Q2はQ1=C1V1,Q2=C2V2.
V=V1+V2.また、赤線部分の電気量の和は0だから(☆)、
ーQ1+Q2=0⇔Q1=Q2
次に、コンデンサー2つを電気容量Cの1つのコンデンサーとみなした時、同じ電圧Vをかけたとき、同じ電気量Qが蓄えられなければならないから、Q=CV.
V=Q/C,V1=Q1/C1、V2=Q2/C2
以上より、1/C=1/C1+1/C2
☆はなぜ成り立つのでしょうか?
![「高校物理、コンデンサーの直列つなぎ」の質問画像](http://oshiete.xgoo.jp/_/bucket/oshietegoo/images/media/6/1090957_5497ddd064eec/M.jpg)
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
> … ☆はなぜ成り立つのでしょうか?
一口でいえば、直列につながれたコンデンサ C1, C2 に電圧 V をかけていから。
C1, C2 は直列なので、充電時の電流流入は両コンデンサにて同一。
定常時には流入電流が零になり、それまで両コンデンサに累加される電荷量 Q1, Q2 も同一のはず。
つまり、 Q1=Q2 ⇔ -Q1+Q2=0 。
(初期条件は、定常状態になるまでにチャラとなりそう)
…というのが ☆ の根拠なのでしょう。
No.1
- 回答日時:
>赤線部分の電気量の和は0だから
その部分はどこにも接続されていない(直流としては)から、どこからも電荷は流れ込んでこないし、流れ出しもしない。
電圧がかけられるまでは、その部分の電荷の総量はゼロであった。(というのが当然の前提条件になっていて)
だから、電極に移動した電荷があっても、やはり総量としてはゼロであると。
試験問題などでは、その部分に初期電荷Q0があったらどうなるか、なんて設問もありです。
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