物理の問題について質問です 問題 スイッチをaに入れた直後の電流I0はいくらか。そして十分に時間がた

物理の問題について質問です


問題
スイッチをaに入れた直後の電流I0はいくらか。そして十分に時間がたった後、bに切り替える。この直後後の電流I1はいくらか。最終までに3Rの抵抗を通る電気量はいくらか。


解答
I0=V/3R

I1=3V/5R

I0,I1はわかります。

通る電気量の求め方がわかりません。
答えは、
2CV+CV=3CVでした
どこに着目すれば通る電気量を求める事ができますでしょうか？
解説よろしくお願いします

質問者からの補足コメント

• 解説では、3Rを通った電気量は下側極板も電気量の増加を調べればよいと記載されていました
  電気量の増加を求めるには、どこに着目すれば式を作る事ができますでしょうか？
  解説よろしくお願いします

    補足日時：2017/02/16 20:01

No.1 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2017/02/16 20:55

「通る電気量」は、「たまった電気量（電荷）」で求めます。

スイッチａを閉じれば、最終的にコンデンサーの電圧が「V」になるまで電荷がたまります。「十分時間がたつ」と、全電圧がコンデンサーにかかるまで充電されます。
つまり、たまっている電荷の量は
　　Q1 = C × V = CV
です。
この状態では、上側極板に +Q1=+CV、下側極板に -Q1=-CV がたまっています。

この状態で、スイッチｂを閉じると、今度はコンデンサーの電圧が最終的に「プラス、マイナスが逆」の電圧が「2V」になるまで電荷がたまります。「十分時間がたつ」と、全電圧がコンデンサーにかかるまで充電されます。
つまり、たまっている電荷の量は
　　Q2 = C × 2V = 2CV
です。
この状態では、電池の向きから、上側極板に -Q2=-2CV、下側極板に +Q2=+2CV がたまっています。

抵抗「3R」にはこの差分の電荷が流れます。
つまり、初め -CV だったものを、+2CV にするだけの電荷です。
その電荷は
　CV + 2CV = 3CV
ですね。

この回答へのお礼

とてもわかりやすい解説ありがとうございました

お礼日時：2017/02/16 21:18