添付図の青丸部分に「結ぶ」とあります。

電池の加極性、減極性を知るために結ぶのだと思いますが、結んでV1とV2を調べることで、どうして加極性、減極性がわかるのでしょうか?

教えてください。よろしくお願いします。

「変圧器の極性試験」の質問画像

質問者からの補足コメント

  • 「V2電圧は差になります」というのは、
    「V2電圧は何と何の差」になるのでしょうか。

    同じく、「V2電圧は和になります」というのは、
    「V2電圧は何と何の和」になるのでしょうか。

    教えてください。(^o^)

    No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時:2017/04/14 17:31
  • うーん・・・

    実線矢印の場合、V2電圧はどうして「E1とE2の差」になるのでしょう?

    No.3の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時:2017/04/14 18:44
  • ありがとうございます。

    残念ながら、もっと基礎的なことがわかっていません。

    実線矢印の場合、V2電圧はどうして「E1とE2の差」になるのでしょう?
    (^o^)

    No.2の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時:2017/04/14 18:46
  • イメージて回路図を書いてみました。
    合ってますでしょうか?

    No.4の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時:2017/04/15 14:28
  • 申し訳ありません。
    添付し忘れておりました。

    実線の時の回路図です。合ってますでしょうか?

    「変圧器の極性試験」の補足画像5
    No.5の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時:2017/04/16 05:47
  • こういう事ですね。
    理解する事が出来ました。
    ありがとうございます。(^-^)

    「変圧器の極性試験」の補足画像6
    No.6の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時:2017/04/16 12:56

A 回答 (6件)

No.5です。



「No.5への補足」に書かれた図は、No.5の「緑」(=実線のとき)に相当する図ですね。
同じことを表しているのは分かりますよね。

この「右側の電池」がくるくる回って、「正極、負極」が上下逆になったり(=点線の状態)、「横向き」(電圧ゼロ)になったりします。
この回答への補足あり
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No.4です。

「補足」に

>イメージて回路図を書いてみました。

とありますが、見えません。
なので、こちらから絵を書いてみます。回路図ではなく、電圧の「差」と「和」を示します。
「変圧器の極性試験」の回答画像5
この回答への補足あり
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No.2です。



>実線矢印の場合、V2電圧はどうして「E1とE2の差」になるのでしょう?

U=u=0 として、矢印の向きに、ベクトルの足し算、引き算をやってみてください。
矢印の「先」の方が電圧が高いとします。

実線のとき:
 V = -E1
 v = -E2
なので、V2 をV側を基準にすれば
 V2 = v - V = -E2 + E1
です。

二次が破線のとき:
 V = -E1
 v = +E2
なので、V2 をV側を基準にすれば
 V2 = v - V = E2 + E1
です。

これ以上、何を説明すればよいですか?
この回答への補足あり
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No.1 の補足



実線矢印の場合V2電圧はE1とE2の差になりますが、破線矢印の場合はV2電圧はE1とE2の和になります。
この回答への補足あり
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この回答へのお礼

なんとか理解出来ました。
ありがとうございます。(^-^)

お礼日時:2017/04/16 12:59

一次側、二次側が独立だと、V2 の基準がないことになります。


一次側の U と二次側の u を接続することで、「共通」の基準ができます。ここが同電位になるので
 -V1 + V2 = -u → V2 = V1 - u
 -V1 + V2 = v → V2 = V1 + v
この回答への補足あり
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実線矢印の場合V2電圧は差になりますが、破線矢印の場合はV2電圧は和になります。

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-qV=(1/2)mv^2
となる(-としたのは仕事の定義がqV(J)で+電荷×電位→+電荷を何V持ち上げたか?だからです)

問2
図2で極板Bに達した時の速さを0にしたい。Vをいくらにすればよいか

この考え方は電子がBに達した時までに受け取った仕事=qVから運動エネルギーを差し引いたら0になったので
qV-(1/2)mv^2=0

このような考え方はでいいのでしょうか

しかし、答えは
問1がqV=(1/2)mv^2
問2が(1/2)mv^2-qV=0

で間違えていました。どのように考えれば良いのでしょうか。どの考え方を間違えているのでしょうか

Aベストアンサー

まず、仕事と位置エネルギーを区別しましょう(^^)
電荷qの位置エネルギーUは
U=qV V:電位
電荷qがされる(受け取る)仕事Wは
W=qV V:電位差(電圧)・・・但し、Vはプラス・マイナスをつける
UとWは似ていますが、Vの定義が違いますので注意して下さい(^^;)
位置エネルギー → 電位
仕事 → 電位差
です(^^)

ですから「仕事の定義がqV(J)で+電荷×”電位”」は間違いです(-_-)
それから「+電荷を何V持ち上げたか」ですが、これは極板(電場)が受け取った仕事になります(^^;)
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+電荷を何V”引きずり下ろした”か
で計算します(^^)
したがって、問1の場合、電子が受け取った仕事は
電子の電気量:-q
引きずり下ろされたV:-V・・・電位が低い方から高い方に電子は移動してますね、だから”落ちた”Vはマイナスになります
∴電子が受け取った仕事W=(-q)×(-V)=qV
これが電子の運動エネルギーになるから
qV=(1/2)mv^2
です(^^)

問2ですが、質問者さんが解答された「qV-(1/2)mv^2=0」と答えの「(1/2)mv^2-qV=0」は本質的に同じ式ですね(^^;)
ですから、これはOKですよ(^O^)
とりあえず、考え方を確認しておくと、
(運動エネルギーの”変化”)=(電荷が受け取った仕事)
を使いますp(^^)
「変化の値」=(変化後の値)-(変化前の値)  でしたね
ですから(運動エネルギーの変化)=0-(1/2)mv^2
次に、電子が受け取った仕事は、
-q×(引きずり下ろされたV)=-q×V =-qV・・・今回は、電位が高い方から低い方に移動していますから、落ちたVはプラスですね
∴-(1/2)mv^2=-qV
∴(1/2)mv^2=qV
つまり、
(1/2)mv^2-qV=0
となります(^^)

参考になれば幸いです(^^v)

まず、仕事と位置エネルギーを区別しましょう(^^)
電荷qの位置エネルギーUは
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電荷qがされる(受け取る)仕事Wは
W=qV V:電位差(電圧)・・・但し、Vはプラス・マイナスをつける
UとWは似ていますが、Vの定義が違いますので注意して下さい(^^;)
位置エネルギー → 電位
仕事 → 電位差
です(^^)

ですから「仕事の定義がqV(J)で+電荷×”電位”」は間違いです(-_-)
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解説よろしくお願いします

Aベストアンサー

コンデンサーには、最初CVの電気が蓄えられています。
3Vの電圧の電池につないだときは、は3CVの電気量が最終的に蓄えられる事になるのですが、
そのためには、電池が2CVの電荷を補充してやればよい・・・つまり、それは、電池に流れる電気量が2CVだと言うことです(解答は”電流”ではなく、”電気量”ですよね)。
ちなみに、抵抗が入っていますが、コンデンサーに電気が蓄えられてしまうと、抵抗には電流が流れなくなります・・・当たり前ですよね。
したがって、このとき抵抗に加わる電圧は、オームの法則より、V=IR → V=0・R したがって、0[V]となり、
電池の電圧は、最終的に全てコンデンサーに加わる事になります。

静電エネルギーの変化量ですが、
静電エネルギーU=(1/2)CV^2=(1/2)QV=(1/2)Q^2/C
ですね。Cを一定とみた場合は、左の公式では電圧の変化に注目、真ん中の式ではQとVの変化に注目、右の式では、Qの変化に注目します。
静電エネルギーの式を3つに書き分けるのは、もちろん、問題によって使いやすい形があるからです。
あ、ちなみに、右の式を使って静電エネルギーの変化を求めるとき。
ΔU=(1/2)C(3V ー V)^2
なんてしないで下さいね(^^;)
静電エネルギーの変化は、ΔU=(1/2)C・ΔV^2 ではありませんからね(^^)・・・大きなお世話だったかな(^^A)・・・あ、ΔVは電圧の変化の意味です。

コンデンサーには、最初CVの電気が蓄えられています。
3Vの電圧の電池につないだときは、は3CVの電気量が最終的に蓄えられる事になるのですが、
そのためには、電池が2CVの電荷を補充してやればよい・・・つまり、それは、電池に流れる電気量が2CVだと言うことです(解答は”電流”ではなく、”電気量”ですよね)。
ちなみに、抵抗が入っていますが、コンデンサーに電気が蓄えられてしまうと、抵抗には電流が流れなくなります・・・当たり前ですよね。
したがって、このとき抵抗に加わる電圧は、オームの法則より、V=...続きを読む


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