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物理 コンデンサーの並列について
コンデンサーの並列ではなぜそれぞれのコンデンサーの電圧が電源の電圧と等しいのですか?また過渡でもそうなりますか?そうであれば理由もお願い致します。

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A 回答 (5件)

百歩譲って、例えば、電圧は等しくなかったら、隣のコンデンサーと同じ極側は導線でつながっているんでしょう、即充電されますね、充電されたら電位は上がりますね、もちろん隣の電位以上にはなりませんね。


これだけで過渡の話は混乱の元です、充電中も過渡です、放電中も過渡です、充放電の最中に電源電圧と等しいはずありませんね。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

お礼日時:2016/08/07 11:58

コンデンサー(1個)を電源につなげば、それは電源電圧に充電されます。


複数を電源に直接つなげば、全部が電源電圧に充電されます。
複数を電源に直接つないだ状態、これが並列接続で、充電電圧は全部が同じです。電位差が生じる原因はありません。

「過渡」とは、ご質問が不明です。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。おくれてごめんなさい

お礼日時:2016/08/07 11:58

もし電圧が異なったら、電位差が生じて電流が流れますね。

「導線」上に瞬間的にでも電位差ができたら、どうなりますか?

コンデンサーを「抵抗」に置き替えたら、同じ疑問が生じますか?

>コンデンサーの並列ではなぜそれぞれのコンデンサーの電圧が電源の電圧と等しいのですか?

抵抗や他の素子があれば、その電圧分だけ異なりますよ。コンデンサーが充電中・放電中で、コンデンサーと直列に抵抗があれば、流れる電流による電圧降下の分だけ、コンデンサーの電圧は電源の電圧と異なります。従って、「過渡」と「定常状態」(十分に長い時間後)とは状況が異なります。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。おくれてごめんなさい

お礼日時:2016/08/07 11:57

電源と、コンデンサの端子を配線でつないでるんでしょう?


その配線というのは、連続した金属な訳だ。

金属の場合、定常状態だと表面は全て同電位になる。逆に同電位でないと、同電位になるまで電荷が移動する。

金属の抵抗が無視できれば、電流が流れていても同電位。抵抗が無視できなければ、電流×抵抗値分だけ電位差がある。過渡状態は、厳密には電源電圧とコンデンサ端子電圧に、その電位差がある。

ほとんどの場合は、この電位差が小さくて無視してるだけ。場合によっては、無視できないこともある。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。おくれてごめんなさい

お礼日時:2016/08/07 11:57

>また過渡でもそうなりますか?


過渡応答は電圧が時間経過に伴い徐々に上がることですよね。

電荷いっぱいまで溜まったコンデンサは電流を流しにくくなります。
インピーダンスでいえばほぼ無限大の抵抗値になったと考えてOK。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます!おくれてごめんなさい

お礼日時:2016/08/07 11:55

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 (1)~(3)の論理は、専門家向けではなく、素人向けにの説明になっています。

 (1)で「コイル(L)に流れる電流は一定値になるので」と書いていますが、実はここがクセモノです。「直流電流を流して十分な時間が経過した場合」という前提がついていますが、いちばん最初に直流電流を流し始めたとき(たとえば電源を入れたとき)は直流ではない(過渡現象が起きる)ので、コンデンサー(C)とコイルの並列回路に電流が流れ、LとCの時定数で決まる「一定の周波数(共振周波数)の振動」を起こします。LとCが理想的な特性をもっていれば、この振動は永久に続きますので、それから言うと「コイルに流れる電流は一定値になる」とは言えません。
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コイルに発生する起電力は0となる」

 (1)~(3)の論理は、専門家向けではなく、素人向けにの説明になっています。

 (1)で「コイル(L)に流れる電流は一定値になるので」と書いていますが、実はここがクセモノです。「直流電流を流して十分な時間が経過した場合」という前提がついていますが、いちばん最初に直流電流を流し始めたとき(たとえば電源を入れたとき)は直流ではない(過渡現象が起きる)ので、コンデンサー(C)とコイルの並列回路に電流が流れ、LとCの時定数で決まる「一定の周波数(共振周波数)の振動」を起こします。LとC...続きを読む

Qdxやdyの本当の意味は?

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どなたかご教示いただけましたら幸いでございます。

Aベストアンサー

数的に定義するというのが、いわゆる微分形式というもののことで、完全に代数的にこれらを定義することができます。ただ、定義しただけでは普通の微分とどう関係があるのか分かりにくく、その辺りは大学の2回生程度の数学になります。

dxというのは微分形式の立場からいうと、xという(座標)関数の全微分のこと、つまりd(x)のことです。dという記号はここでは全微分を表す記号だと思ってください。別の座標yを取ったとき、yの全微分をd(y)と書きます。現実には、座標といったときは曲がった座標を取るよりは、普通のまっすぐなユークリッドの座標xを基準に取ることがほとんどです。そういうわけで、微分形式(特に1次の微分形式)はdxを基準に取ることが普通です。もちろんdyも1次の微分形式と呼ばれます。なにやら難しそうだけれども、dxや、dyといったものは、座標関数の全微分を表すものなんだ、ということで、単独で定義できるものだということは理解しておいて欲しいと思います。

さて、ふたつの座標x、yには通常ある種の関数関係があることがほとんどです。たとえばy=log xなど。これはグラフのイメージでいうと、普通のグラフを対数グラフにした、というイメージです。あるいは、中学高校でよくやっているのは(もちろん意識してませんが)、x軸かy軸を適当に尺度を変えてやるという変換、y=axというのもよくやります。さて、このときyの全微分をxの全微分で表せないか?ということを考えます。それが次の式です。大学では多変数バージョンを普通やります。

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d(y)=f'(x)d(x)
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これは微積分でやる置換積分の公式(チェイン・ルール)と呼ばれるものそのものです。代数的取り扱いに慣れているのならば、微分形式を抽象的な階数付交代代数と思うことができて、上で表されるチェイン・ルールが成り立つもの、と定義してもよいかと思います。いずれにせよ、微分形式の立場からいうと、d(x)やd(y)は単独に定義できる諸量です。

その意味では、dy/dxという記号は二つの意味に解釈できます。すなわちyというxの関数をxで微分した、という単なる記号だと思う方法(もちろんそれはy=f(x)であるときは、f'(x)を指すわけです)、ただし(d/dx)yと書くほうが望ましい。もうひとつは、微分形式dyとdxの変換則とみる(つまりdyとdxの比だと思う)という方法です。これはdy=f'(x)dxなのだから、dyはdxに比例定数f'(x)で比例している、と思うのだ、というわけです。分数の表記は形式的な意味しか持ちません。ですが、この両方の解釈をよくよく考えてみると、dy/dxは本当に分数のように扱うことが出来ることも意味しています。むしろそうできるように微分形式(dyとかdxとか)の記号を作ったと思うほうがよいでしょう。もう一度かくと、(d/dx)y=dy/dxなのだ、ということです。左が微分記号だと思う立場、右が微分形式の比だと思う立場。いずれも同じ関数f'(x)になっているのです。学習が進めば進むほど、この記号のすごさが理解できると思います。うまく出来すぎていると感嘆するほどです。

微分記号と思うという立場にたったとき、なぜd/dxと書くのか、あるいは積分記号になぜdxがつくのか、ということは高校レベルの数学では理解することはできません。もともとたとえばニュートンなんかが微分を考えたときは、d/dxなどという記号は使わず、単に点(ドット)を関数の上につけて微分を表していたりしました。そういう意味では、現在の微分記号のあり方というのは、単に微分するという記号を超えて、より深遠な意味を持っているとてもすごい記号なのだといえます。

なお蛇足ですが、1次の微分形式は、関数xの微小増加量(の1次近似)とみなすことができて、その意味で、無限小量という解釈も出来ます。物理などでよく使われる考え方です。またこれは大学3年レベルだと思いますが、微分形式を積分したりします。実はそれが高校でも現れる、∫(なんとかかんとか)dxというやつなのです。

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はじめまして、電気を勉強しはじめたものです。

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コンデンサについての問題で質問です

充電されたコンデンサを並列に接続し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ようです。
https://youtu.be/Piu8-FC8kd0
参照はこの問題です。

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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

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>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)

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二つの平行板コンデンサーを直列つなぎにつないで、
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Aベストアンサー

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よく見ると、電源がBに一万円あげたのと同じ結果ですね。つまり、動いたお金は一万円です。おわかりに、なりましたか。

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すいません。すごく困っているので、誰かお助けください!

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わからないのです。

どなたか教えてください!お待ちしております。

Aベストアンサー

答えは出ていますので,補足。
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これが今の1リットル=1000立方センチメートルになったのはたしか1964年です。

今回出ていない単位も含めて,もういっぺんまとめますと,

縦・横・高さ1cmの立方体の体積=1立方センチメートル=1ミリリットル=1cc
(ccは,立方センチメートルを意味するcubic centimeterの略語)

これの1000倍が,
縦・横・高さ10cmの立方体の体積=1立方デシメートル=1リットル

さらに1000倍すると,
縦・横・高さ1mの立方体の体積=1立方メートル=1キロリットル

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平均分子量についてイマイチわかりません。高校生レベルで教えてください。

Aベストアンサー

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