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下の図でスイッチをaにいれ、bに切り替えという過程を繰り返すと、c2の電圧はどうなるか?
スイッチをaにいれるたびに、電池に繋がれたc1間の(上の部分と下の部分の)電圧はvになる。一方、bの電圧はvよりも低く(つまり、c2の上側の方がc1の上側より電位が低い)、c1の正電荷が右に移動しc2の電圧を上げ、c1、c2の電圧は等しくなる。とあるのですが、c1の負電荷がc2へと移動しないのは、スイッチがaにある段階で、電池の負極に繋がれた部分は電位が等しいから、c1の負電荷はc2へと動かない。スイッチがaにあるとき、c1および電池の正極で繋がった部分とc1および電池の負極につながった部分の電位差がvになるという理解で正しいでしょうか?

「高校物理、コンデンサー、スイッチの入れ替」の質問画像

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A 回答 (9件)

 No.2です。

「補足コメント」に書かれたことについて。

>つぎの考え方でどこがまずいのでしょうか?
>スイッチがaにあるとき、電池の負極にはc1、c2の下側が繋がっていますがこの部分は等電位です。
>電池の正極にはc1の上側が繋がっていますがそこの部分も等電位です。2つの電位差が最終的にvになるということがaにスイッチがある時に起こります。
>つぎに、スイッチがbにあるとき、スイッチをaに切り替える前のc2の上側の電位がc1の上側の電位より低いから移動するのですよね。一方、スイッチがbに切り替わってもスイッチがaのとき電位が等しかったのだから、c1の下側とc2の下側の電位は等しいのではないのでしょうか?
(ここまでが引用)


 コンデンサの問題は、時間とともに電荷が移動する、という「動き」「過渡変化」を想像することが必要です。
 時間の流れの沿って、電荷や電位の動きを説明してみます。文章だと分かりづらいですが、図を書いてみて、ゆっくりと理解してみてください。

 分かりやすくするため、電池のマイナス側の電位を「ゼロ」として考えます。電池のプラス側の電位は「V」ということになります。
 また、これまた分かりやすくするため、C1とC2の容量が等しい場合で考えます。

(1)スイッチが「a」のとき、コンデンサC1のプラス側(図の上側)は電位「V」、マイナス側は電位「ゼロ」になり、C1のプラス側に「正電荷」、マイナス側に「負電荷」が充電されます。
 マイナス側は、「負電荷」が充電されても、電位は「ゼロ」です。(基準をこう決めた、ということなので)

 C1のマイナス側に接続されているC2のマイナス側(図の下側)は、C1のマイナス側と同じ電位「ゼロ」になっています。このとき、C2のプラス側(図の上側)は電源につながっていない状態で、C2には電荷がないので、C2のプラス側もマイナス側と同じ電位「ゼロ」です。(C2に電荷が充電されていると電位差が発生するので、電荷がないときには電位差ゼロ)

(2)次に、スイッチを「b」にすると、C2のプラス側は、正電荷を充電しているC1に接続されて電位が急上昇し、正電荷が流れ込みます。それに引きずられられて、C2のマイナス側も一瞬「プラス電位」に持ち上げられ、C1のマイナス側の「ゼロ電位」との間に電位差ができ、これを解消するようにC2のマイナス側に「負電荷」が流れ込みます。
 最終的に、「正電荷」は(1)でC1に充電された正電荷がC1とC2に分散して落ち着きます(C1とC2の容量が等しければ、電位V/2で落ち着く)。マイナス側も、それに相当する「負電荷」がC1とC2に分散して、プラス側・マイナス側がつりあったところで落着きます。電位は「ゼロ」です。

(3)再びスイッチを「a」にしたときには、(2)でC1からC2に移動して減少した正電荷が、再び電池から充電されます。このとき、それに見合った「負電荷」も電池からC1のマイナス側に供給されます。電位は「ゼロ」のままです。
 C2のマイナス側には「負電荷」は供給されませんが、C1のマイナス側に接続されているので、これも「ゼロ電位」のままです。C1のプラス側は、電池に接続されて電位「V」になりますが、C2のプラス側は、切り離されているので(2)の電位「V/2」のままです。

(4)再びスイッチを「b」にすると、C1のプラス側は電位「V」、C2のプラス側は電位「V/2」ですから、プラス側の電位は「3V/4」になり、C1からC2に正電荷が移動します。このとき、C2のプラス側の電位は、瞬間的に「V/2→3V/4」に上昇しますので、C2のマイナス側も一瞬「プラス電位」に持ち上げられ、C1のマイナス側の「ゼロ電位」との間に電位差ができ、これを解消するようにC2のマイナス側に「負電荷」が流れ込みます。(動作としては(2)と同じです)
 ということで、(2)と同様、正電荷、負電荷ともC1とC2に分散して、プラス側の電位は「3V/4」で落着きます。このときの電荷の総量は、(3)で追加充電された分、(2)よりも増えています。

(5)以降、これを繰り返します。

 マイナス側(図の下側)はずっとつながったままで「電位ゼロ」ですが、プラス側(図の上側)はスイッチ位置によって電位が変わり、その接続が変わった瞬間にコンデンサのマイナス側の電位がそれに引っ張られてプラスになり、「電位ゼロ」との間に一瞬電位差が発生して電荷が移動する、という風に考えれば、理解しやすいと思います。
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ありがとうございました、納得しました。

お礼日時:2014/10/19 08:06

理想のコンデンサー、導線の抵抗損失等を無視すれば、ともに電源と同じ電圧になります。


注 負電荷、または正電荷、電流の流れない静電気では考える必要がありますが、電流の流れる回路ではそれに匹敵する実態はありません。
最終結論としては、回路では電流が流れることで、すべてが釣り合うことになります。
>c1の負電荷はc2へと動かない。
それで釣り合うのなら・・・、電源電圧、各部の電圧、電流、は抵抗、容量にしたがって、釣り合いを保つため、すべてが変動するのが普通です、動かない、はまず考えられません。
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この回答へのお礼

ありがとうございました、解決しました

お礼日時:2014/10/19 08:07

なんとなく疑問点がわかってきました。

負極側の電荷が、電位差がないのに
なぜ動くかという点ですよね。

C1 と C2 には異なる電圧を保持しているので、スイッチ B を入れた瞬間
閉回路が形成され、C1, C2 の電圧の差による電界が回路全体に発生します。

電圧は C1, C2 の内部抵抗やリード抵抗や導線のわずかな抵抗が受け止め、
発生した電位差に対応する電界が発生します。

導線内の電荷はこの電界で移動します。

つまり、C1, C2 の負極間にも導体の抵抗に応じた電位差は発生するということです。
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ありがとうございました、解決しました

お礼日時:2014/10/19 08:07

〉スイッチをbにしたとき、


〉c1の下側、c2の下側は
〉等電位であるはずなのに、
〉c1の負電荷がc2へと移動するのが不思議です。

不思議な理屈ですね。bがONのとき
共通の負極を基準に、正極の電位の高い方から
低い方へ、電荷が流れるわけですが、
なぜ流れないと考えるのでしょう。

そもそも電位というのは基準に対する
相対的なものなので、この問題では
共通の負極側を0Vとして、考えるのが
普通です。

コンデンサが電荷を移動させる「カ」はあくまで
正極と負極の電位の差=電位差です。

この回答への補足

不思議な理屈ですね。bがONのとき
共通の負極を基準に、正極の電位の高い方から
低い方へ、電荷が流れるわけですが、
なぜ流れないと考えるのでしょう。
>共通の負極というのは電池の負極のことでしょうか?
コンデンサが電荷を移動させる「カ」はあくまで
正極と負極の電位の差=電位差です。

>この問題で言うと正極と負極の差による電位差で電荷が移動するというのはc1c2の下側ではどうなっているのでしょうか?

補足日時:2014/10/16 12:39
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ありがとうございました、解決しました

お礼日時:2014/10/19 08:08

初期状態では、C2は全く充電されていないという前提ですよね?



>スイッチをbにしたとき、c1の下側、c2の下側は等電位であるはずなのに、c1の負電荷がc2へと移動するのが不思議です。
C1の上側とC2の上側に電位差がありますから、当然C1上側→C2上側へ電流が流れます。
この時、C1は放電され、C2は充電されます。C1とC2の上側の電極が同じ電位になると停止します。


◆添付画像について

実験してみました。
ただし、ご質問の回路のままでは、コンデンサに電源が抵抗無しで接続されていて危険なので
安全のため100Ωの抵抗を入れていますのでご了承ください。

コンデンサC1とC2のそれぞれ両端にオシロスコープを繋ぎ、観察してみました。

緑のグラフが電圧、黄色が電流を表しています。
電源は+10Vとしており、

(1)スイッチを左へ入れた時に、左のグラフが変化します。この時C1が充電開始され電流が流れます。
  C1が10Vまで充電されると、電流が停止します。

(2)その後、スイッチを右へ入れると、左右のグラフとも変化します。
  C1が放電開始、C2が充電開始され、電流が止まると、C1とC2の電圧が同じ(約5V)になっていることが分かると思います。


この後、スイッチを頻繁に両側にパチパチと切り替えると、C2は限りなく10Vに近づいていきます。

実際には、それぞれのコンデンサは、漏れ電流があるため、時間とともに放電していきます。
「高校物理、コンデンサー、スイッチの入れ替」の回答画像5
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ありがとうございました、解決しました

お礼日時:2014/10/19 08:08

〉電池の負極c1の下側、c2の下側は繋がっていますが、そのときここの部分はすべて等電位ですよね?



導体で接続されているのですからいかなる時も同じです。

で、ここから何がいいたいのでしょう。

この回答への補足

スイッチをbにしたとき、c1の下側、c2の下側は等電位であるはずなのに、c1の負電荷がc2へと移動するのが不思議です。

補足日時:2014/10/16 02:59
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この回答へのお礼

ありがとうございました、解決しました

お礼日時:2014/10/19 08:08

こんばんわ。


体調はどうですか?無理はしないように。

コンデンサーの問題は結構わずらわしく感じるものが多いですよね。
ただ、原点に戻ってコンデンサーは「電荷をためるもの」と理解しておくと結構楽に考えることができます.

複数のコンデンサーがつながるときには、「宙に浮いた部分」が現れます。
ここでは電荷が保存されます。ここに注目すればよいです。

で、質問されていた内容ですが、スイッチbに切り替わったときには電池の存在は無視してください。電池は、あくまでも正極・負極の両方がつながったときにはたらくだけです。
そして、C1の負電荷も移動します。というか、移動しないと、コンデンサーの正極側だけに電荷がたまるという矛盾した状態になってしまいます。電荷がたまるとは、正極・負極両方に絶対値の等しい電荷が存在することを言います。

Q2の正極側にたくわえられる電荷を数列のようにQ2[n]と表せば、電荷の保存と電圧の関係から漸化式を得ることができます。Q2[n+1]とQ2[n]をともにαと置いた式から求めたαが、n→∞としたときのQ2[n]の極限値になっています。その極限値Q2[∞]が求まれば、最終的な電圧は、V[∞]=Q2[∞]/C2として求められます。

この回答への補足

スイッチがaにあるとき、電池の負極c1の下側、c2の下側は繋がっていますが、そのときここの部分はすべて等電位ですよね?

補足日時:2014/10/16 02:17
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この回答へのお礼

ありがとうございました、解決しました

お礼日時:2014/10/19 08:08

>c1の負電荷がc2へと移動しないのは



 いいえ、移動します。

 コンデンサは、2つの電極に、同じ量の「正電荷」と「負電荷」が向かい合います。
 図の上側で正電荷がC1→C2に移動すれば、それに伴って図の下側でも負電荷がC1→C2に移動します。

(1)スイッチを「a」にしている間、C1に電荷がたまります。(正電荷、負電荷が同じ量)
  たまる電荷の量Q1は、

    Q1=C1×V  (A)

(2)スイッチを「b」にすると、(1)でたまった電荷の一部がC1→C2に移動し、C1とC2に「Q1」の電荷が分散します。
 このとき、スイッチ「b」を通って正電荷が移動しますが、C1とC2とを図の下側で接続した電線を伝って、負電荷も同じだけ移動します。
 この結果、C1とC2の間の電圧V1は、

    Q1=(C1+C2)×V1   (B)

となります。(V→V1に低下する)

(3)次にスイッチを「a」にすると、C1の電荷が(A)から(B)で減った分、また電池から補充されます。
 補充される電荷の量Q2は、

    C1×V1 + Q2 = C1×V

 つまり

    Q2 = C1×(V-V1)

 要するに、(2)でC1→C2に移動して失われた分の電荷が補充されることになります。
 電荷がC1→C2に移動して失われた分、C1の電圧はV→V1に低下していますので、この低下した電圧分の電荷が補充される、と考えても同じです。

(4)次にスイッチを「b」にすると、(3)で補充されたQ2の一部がC1→C2に移動します。

以下、同じように繰り返して、C1、C2ともだんだん「最大量」に近い電荷になって行く、というわけです。


>スイッチがaにあるとき、c1および電池の正極で繋がった部分とc1および電池の負極につながった部分の電位差がvになるという理解で正しいでしょうか?

 そうです。上の(1)や(3)がそれに相当します。


 コンデンサは、上の(A)式のように、容量C1のコンデンサにVの電圧をかけると、Q1の電荷がたまる、という風に理解しましょう。コンデンサの両側に、正電荷がQ1と、負電荷がQ1向かい合ってたまる、ということです。

この回答への補足

確かに、コンデンサーの電荷は上側下側両方で移動するというのはわかりますが、電位差を考えるとその移動の現象がよくわかりません。つぎの考え方でどこがまずいのでしょうか?
スイッチがaにあるとき、電池の負極にはc1、c2の下側が繋がっていますがこの部分は等電位です。
電池の正極にはc1の上側が繋がっていますがそこの部分も等電位です。2つの電位差が最終的にvになるということがaにスイッチがある時に起こります。
つぎに、スイッチがbにあるとき、スイッチをaに切り替える前のc2の上側の電位がc1の上側の電位より低いから移動するのですよね。一方、スイッチがbに切り替わってもスイッチがaのとき電位が等しかったのだから、c1の下側とc2の下側の電位は等しいのではないのでしょうか?

補足日時:2014/10/16 01:04
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この回答へのお礼

ありがとうございました、解決しました

お礼日時:2014/10/19 08:09

>スイッチがaにあるとき、c1および電池の正極で繋がった部分と


>c1および電池の負極につながった部分の電位差がvになるという
>理解で正しいでしょうか?

C1の極板間の電位差がVになるという方が判りやすいですが、
正しいです。

>c1の負電荷がc2へと移動しないのは、スイッチがaにある段階で、
>電池の負極に繋がれた部分は電位が等しいから、c1の負電荷は
>c2へと動かない。

何が言いたいのかさっぱり判りませんが、この操作で起きるのは
(1)スイッチをaに入れると、C1の極板間の電位差がVになり、
  それに応じた電荷がC1に蓄えられる
(2)その後スイッチをbに切り替えると、C1とC2に蓄えられた電荷が
(合計はそのままで)再分配され、両コンデンサの極板間の電位差が
等しくなる

ということです。
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この回答へのお礼

ありがとうございました、解決しました

お礼日時:2014/10/19 08:09

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液体の物質の場合に、よく沸点という言葉を使います。
物質の蒸気圧が大気圧と同じになったときに沸騰が起こります。
つまり、沸点というのは飽和蒸気圧が大気圧と同じになる温度のことを言います。
しかし、沸点以下でも蒸気圧は0ではありません。たとえば、水が蒸発するのは、常温でも水にはある程度の大きさ(おおよそ、0.02気圧程度)の蒸気圧があるためにゆっくりと気化していくためであると説明できます。
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(d/dx)F(x)=f(x)です。

また、微分で
(d/dx)x^a=a*x^(a-1)になります …高校数学の数3で習うかと
よって、
∫x^(a-1)dx=(1/a)*x^a+C
→∫x^adx={1/(a+1)}*x^(a+1)+C
となります。

つまり、
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Q酸化作用とは?

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問題を解いているときに「酸化作用」という用語が出てたのですが知りませんでした。
検索してみたのですが、定義等みつけられませんでした。



(1)「酸化作用」の定義を教えてください

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(3)↑その強弱がなにに由来するか教えてください

(3)「酸化作用の強さ」と
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Aベストアンサー

酸化作用とは、文字通り
 相手の物質を「酸化させる」作用
のことです。つまり、"酸化させる"とはどのようなことを意味するのだったかを再確認すれば良いのです。

(1)「相手に酸素Oを無理矢理でも与えること」を"酸化させる"の意味とするなら
 相手に酸素を与える作用を、酸化作用という、ということになります。
 たとえば、酸化銅CuOを炭素と共に熱してやると、CuOがOを炭素Cに与えて、自身は銅の単体になり、相手(炭素)はCO2となりますから、「CuOはCに対して酸化作用を及ぼした」、と言えます。
(2)「相手から水素Hを奪い取ること」を"酸化させる"の意味とするなら
 相手から水素を奪う作用を、酸化作用という、ということになります。
 たとえば、エタノールC2H5OH の適当な温度の蒸気にして酸化銅CuOに触れさせると、エタノールは一部の水素原子を失ってアセトアルデヒドになりCuOは、CuとH2Oとに変化します。このときは、「CuOはエタノールに対して酸化作用を及ぼした」、と言えます。
(3)「相手物質から電子を奪い取ること」を"酸化させる"の意味とするなら
 相手物質から電子を奪う作用を、酸化作用という、ということになります。
 たとえば、CuOは、CuはCu++,OはO--のイオンとして結合し合っているとみることができます。CuOに高温の水素H2を触れさせると、Cu++はH2から電子を奪って、自身はCu単体になり、HはH+となり、O--と結合してH2Oなります。
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酸化作用の強弱。これも文字通り、酸化作用が強いか弱いかのことです。
たとえば、過マンガン酸カリウム KMnO4 は、多くの物質に対して酸化作用を及ぼすことができる、かなり酸化作用の強い酸化剤です。
一方、過酸化水素 H2O2 は、相手によっては酸化作用を及ぼすことができるのですが、過マンガン酸カリウムと反応するときには、むしろ酸化される側になります。
つまり、KMnO4はH2O2より酸化作用が強い、と言えるわけです。
酸化作用の強さは、相手物質が何かによって、変わるということは知っておきましょう。

酸化作用の強弱が生じる理由。 或る物質が、他の物質と電子の遣り取りをする反応をする際に、電子を奪う側になるか失う側になるかは、物質の性質によります。電子を奪う側になりやすい物質は、酸化作用の強い物質といえますし、相手によっては電子を奪うこともあるが、別の物質相手だとその作用を発揮できないなら、酸化作用はそれなりの強さということになるでしょう。

酸化作用を示す物質を、酸化剤と言います。或る物質Aが、他の或る物質Bに対して酸化作用を示すなら、AはBに対して酸化剤として働いた、と言います。もちろん、酸化作用が強い物質は、強い酸化剤です。
酸化作用をしている物質に対して、還元剤という呼称は使いません。還元作用(酸化作用の逆です)をする物質を還元剤と言い、その作用が強ければ強い還元剤ということになります。 ただし、先に書きましたように、H2O2のように、相手物質が何であるかによって、酸化作用を示す場合と還元作用を示す場合があるように、酸化剤・還元剤という呼称も、相手物質を指定して初めて意味が有る言葉となります。

酸化作用とは、文字通り
 相手の物質を「酸化させる」作用
のことです。つまり、"酸化させる"とはどのようなことを意味するのだったかを再確認すれば良いのです。

(1)「相手に酸素Oを無理矢理でも与えること」を"酸化させる"の意味とするなら
 相手に酸素を与える作用を、酸化作用という、ということになります。
 たとえば、酸化銅CuOを炭素と共に熱してやると、CuOがOを炭素Cに与えて、自身は銅の単体になり、相手(炭素)はCO2となりますから、「CuOはCに対して酸化作用を及ぼした」、と言えま...続きを読む

Q断線している回路で電流が流れない理由

豆電球を銅線を介して電池につなげると電池から電子が流れて電流となり豆電球は点灯します。
ですが、この回路の一部が切断していると
電流は一切流れないようです。
(一切という意味は量ではなくて導線のどの部分にも電流は流れないという意味です。)

ここで質問なのですが
電池から出発する電子はどのようにして自分の進む道が途中で断線していることを察するのでしょうか?
(事前に察しているからこそ電子は電池から流れ出ないと考えています)

Aベストアンサー

追加の参考程度に
例えば1m の電線の集中換算抵抗を1/1000 Ω 集中換算容量を1/10 pFとして一端を開放端にして、他の一端に開放電圧E(V)の電池を接続したとしましょう。
この時の過渡電流は、抵抗Rと容量Cの直列回路に開放電圧E(V)の電池をつないだ場合の過渡電流になりますね。簡単には、容量C端電圧がE(V)になるまで過渡電流
が流れます。容量C端電圧がE(V)になれば、電線の開放端電圧と電池の開放電圧が同じになりますので電流は流れなくなります。これが定常状態ですね。
過渡電流I(t)の大きさI(t)は、E=R*I(t)+(1/c)∫I(t)dt から計算できます。理論的には、I(t)=(E/R)*e^-(t/RC) のようになりますね。(E/R)は非常に大きい値になりますが同時に(1/RC)が非常に大きい値なのでtは非常に小さいということですね。
実際的な長線路の分布定数線路ではこの過渡状態が続いていきますので過渡的な進行波電流が生じます。この進行波電流が線路端に達して反射して戻ってくるわけですね。そのようにして定常状態に入っていくのです。

追加の参考程度に
例えば1m の電線の集中換算抵抗を1/1000 Ω 集中換算容量を1/10 pFとして一端を開放端にして、他の一端に開放電圧E(V)の電池を接続したとしましょう。
この時の過渡電流は、抵抗Rと容量Cの直列回路に開放電圧E(V)の電池をつないだ場合の過渡電流になりますね。簡単には、容量C端電圧がE(V)になるまで過渡電流
が流れます。容量C端電圧がE(V)になれば、電線の開放端電圧と電池の開放電圧が同じになりますので電流は流れなくなります。これが定常状態ですね。
過渡電流I(t)の大きさI(t)は、E...続きを読む

Q東大の理1と理2の違いは?

僕は次から高1になるのですが、大学は東大の理系を考えています。
理3が医学部だということは分かっている(し、行く気はない)のですが、
理1と理2の違いがあまりはっきりしません。
学部進学の際、どのように振り分けられるのですか?
できれば具体的な人数なんかのデータがあればいいのですが・・・。

Aベストアンサー

>工学が1、農学が2、理学部ではそんな変わんないって感じでしょうか。

理学部はひとくくりにできませんよ。
物理学科、数学科などは理1優勢ですし、化学科だと同じくらい、生物学科なら少し理2優勢といった感じです。
#2で示した集計表のとおりです。
細かいこと言い出すと、工学、農学も学科によって色合いがかなり異なりますよ。

大まかなことを言えば、#2の文中に示した進学振り分けについての資料にありますが、
理科一類 工学部・理学部・薬学部・農学部
理科二類 農学部・理学部・薬学部・医学部・工学部
↑は、それなりに人数比率も反映した順番になっていて、理1なら工・理が大部分を占めるし、理2なら農・理・薬が大部分を占めます。

ここまでいろいろ書きましたが、どちらかというと、momomoredさんには#2の集計表とにらめっこしてほしくありません。
むしろ、大学側からの「進学のためのガイダンス」(http://www.u-tokyo.ac.jp/stu03/guidance/H16_html/index.html)や、#2の進学振り分けの資料の中の各学部の紹介とか、あるいは、各学部のホームページ(学部ごとにホームページをもっています)を見て、できれば研究室のホームページまでチェックして、具体的に何がやりたいか、そしてそれをやるためには東京大学のあの研究室で学びたいんだ、ということをしっかりと意識することのほうが大切だと思います(それがなかなかできないわけですが…ハイ)。

あくまで#2の集計表とかは参考までにね。#2で書いたように、入ってから行きたくても行けない学部・学科なんてものはほとんどないですから(文転もありですよ)。
目標高く勉強のほうがんばってください。

>工学が1、農学が2、理学部ではそんな変わんないって感じでしょうか。

理学部はひとくくりにできませんよ。
物理学科、数学科などは理1優勢ですし、化学科だと同じくらい、生物学科なら少し理2優勢といった感じです。
#2で示した集計表のとおりです。
細かいこと言い出すと、工学、農学も学科によって色合いがかなり異なりますよ。

大まかなことを言えば、#2の文中に示した進学振り分けについての資料にありますが、
理科一類 工学部・理学部・薬学部・農学部
理科二類 農学部・理学部・薬学部・...続きを読む

Q次亜塩素酸など、『次~』『亜~』なんとかについての質問です。

題名の通りなのですが、次~や、亜~はどういう意味なのでしょうか。亜硫酸や、次亜塩素酸を例に是非教えてください。また、過塩素酸の過~の意味もよろしくお願いします。

Aベストアンサー

 これは、酸に含まれる酸素の数です。
 標準的なものより酸素が一つ少ないと「亜」が付きます。
さらに、2つ少ない場合は、「次亜」が付きます。
逆に一つ多いと「過」が付きます。


 H2SO4 硫酸
 H2SO3 亜硫酸

 HClO3 塩素酸
 HClO  次亜塩素酸
 HClO4 過塩素酸

Qコンデンサー 電池と電位について

コンデンサーを学習していてわからなくなったので質問させていただきます。
まず、なぜ電池には電位差があるのでしょうか?
できれば電池の仕組みから説明していただけるとうれしいです。
あと、コンデンサーに電池を接続し充電が完了するのは、なぜ電池の電位差とコンデンサーの電位差が等しくなったときなのでしょうか?
初歩的な質問ですいません。どうかよろしくお願いします。

Aベストアンサー

電池には様々な方式が有りますが電池の原型とも言えるボルタの電池で説明しますと
下記のURLを参考にしながら考えて見てください。
http://www.max.hi-ho.ne.jp/lylle/denchi1.html

この説明で希硫酸の中に亜鉛板と銅板を入れ豆電球を介して両端子がつながっています。
亜鉛は銅よりもイオン化しやすい為希硫酸中に解けだし残った電子は電線を伝わって銅板の周辺の希硫酸中に多く存在する水素イオン(プラス電気の陽子)と結合し水素を発生させます。銅板側から水素の泡がブクブク出るのはこのような理由なのです。

ところで電流と電子は方向が逆と定義されていますので銅板から亜鉛版に向かって電流が流れると表現する、つまり銅板がプラスになるわけです。これはマンガン電池も同じ原理ですが発生した水素が容器を破裂させないように二酸化マンガンの酸素と結合し水にする訳です。使い古した電池から水が出るのはこのような理由からです。

次に何故コンデンサーの電圧が電池の電圧と同じになった時充電完了になるかと言う問題ですがこれは充電池と比較すると訳がわからないと思います。
簡単に言うと同じ電圧になるとそれ以上コンデンサーに電流が流れ込まないからなのですがこれは次のように考えてください。つまり
最初コンデンサーの電圧はゼロでこの状態で電池につなぐと電圧の高い電池から低いコンデンサーに普通に電流が流れます(充電中)。

電流が流れるとコンデンサーに電荷がたまると同時に電圧が上昇していきますが時間が充分たち電池と同じ電圧になると電圧が同じですから電流は流れ込まなくなります(充電完了)。

中学レベル考えると
電流I=E/RのEがゼロ、つまり両端子の電位差EがゼロですからIもゼロになるわけです。当然これ以上つないでおいても何も起こりませんので【充電完了】と表現する訳ですね。
ただし電池の充電は原理が全く異なりますので電位差がゼロになったからといって充電完了したとは限りません。

電池には様々な方式が有りますが電池の原型とも言えるボルタの電池で説明しますと
下記のURLを参考にしながら考えて見てください。
http://www.max.hi-ho.ne.jp/lylle/denchi1.html

この説明で希硫酸の中に亜鉛板と銅板を入れ豆電球を介して両端子がつながっています。
亜鉛は銅よりもイオン化しやすい為希硫酸中に解けだし残った電子は電線を伝わって銅板の周辺の希硫酸中に多く存在する水素イオン(プラス電気の陽子)と結合し水素を発生させます。銅板側から水素の泡がブクブク出るのはこのような理由な...続きを読む

Q第一回ベネッセ・駿台マーク模試の難易度

こんにちは。茨城大学理学部を目指す、高校三年生です。

先日、ベネッセ・駿台マーク模試を受けましたが、夏休みにそれなりに勉強していたにもかかわらず、ボロボロでした。
時間配分の間違いもありますが、私には結構難しく感じました……。
特に国語の現代文は夏休み中に結構勉強して、主観を交えずに読めるようになったと思っていたので時間がかかったことがかなりショックでした。

第一回ベネッセ・駿台マーク模試は、センター試験と比べて難易度はどれくらいなのでしょうか?
進研模試は簡単で駿台模試は難しいので、検討がつきません。

なお、今はまだ過去問を解くには(実力的に)早い時期だと思うので、「実際にセンターの過去問を解け」という回答は、なるべく控えてもらえるとありがたいです。

ちなみに、(かなり恥ずかしい点数ですが)自己採点の結果を載せておきます。

英語(筆記):89点
英語(リスニング):24点
数学(IA):60点
数学(IIB):13点
国語:106点
化学:52点
生物:73点
地理:82点

Aベストアンサー

昨年子供が受験しましたが、返却された個人票には
『センター試験換算得点』という欄があり、教科毎に予想得点が出ていました
子供の場合は、0.99倍(数IA)~1.29倍(地理B)で合計(5-7理系)で1.08倍でした
ほとんどの教科が少し上がるということでしょうか
これは模試の難易度が難しいというより、
あと4ヵ月程で学力が少し上がるという見込みだと解釈しました

当然難易度は毎年違うと思いますので、個人票が返却されると分かると思います


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