高校物理 回路素子

コンデンサの問題で、「スイッチを切って十分時間後」と「スイッチを切った直後」というのがありますが、何が違うのでしょう？違うのであれば、各々解法も教えて下さい。

No.1 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2016/10/20 00:38

微分・積分をご存知であれば、「コンデンサーは積分動作をする」ということです。

　コンデンサーでは、スイッチを「入れ」て一定電圧が持続すれば、「積分値」は時間とともにどんどん増加します。つまり「充電」するということです。ただし、充電してコンデンサーの電圧が上がれば「電位差」が減って電流が減り、一定値（電源電圧）に収束します。この状態が「十分時間がたった後」ということです。
　逆に、その状態でスイッチを切れば、その状態から「積分値」は時間とともにだんだん減少します。「負」に積分していく、つまり「放電する」ということです。最終的に「ゼロ」に収束します。
　ということで、スイッチ「入り切り」の直後では、充電や放電が行われており、電圧も電流も時間とともに変化していきます。「過渡状態」ということです。十分な時間が経てば、充電・放電がほぼ完了し、収束状態で安定します。
　高校物理では「十分時間が経った整定状態」しか扱わない（扱えない）と思います。

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2016/10/20 01:26

コンデンサは電荷を蓄積する素子で、両端の電圧は変化するのに

時間がかかります。

回路のどこかのスイッチを切り替えるなどしても、
コンデンサの電圧は即座には変化しません。

なので、スイッチの操作直後と、充分後で電圧が違うことは
充分あり得ます。

>各々解法も教えて下さい。

具体的な回路無しに抽象論で解法を論じても迂遠な話でしょう。
先ずは具体的な回路で経験を積みましょう。