痔になりやすい生活習慣とは?

基礎があいまいになったので質問します。
起電力Vの電池をつないだ状態で電気容量Cのコンデンサー、抵抗値Rの抵抗の直列回路においてコンデンサーの極板間距離を2倍にするときに外力のする仕事はいくらなんでしょうか。

A 回答 (2件)

電池をつないだ状態(電位一定)か、電池を切り離して「電荷一定」にした場合かで変わります。



電池をつないだ状態だと、極板間の距離を変えると帯電している電荷が変わり、極板間に働く力が変化します。また、電池からの電流が流れるので、トータルでは抵抗で発生するジュール熱分の仕事も考えないといけません。従って、この場合には「外力のした仕事」と「電池のした仕事」を切り分けないといけません。
#1さんの回答は、こちらのケースですね。

電池を切り離して「電荷一定」にした場合には、すべてが「外力のした仕事」になります。この場合には、極板間の距離が変わっても、結果として極板間に働く力は一定です。従って、単純に「極板間に働く力」と「極板を動かした距離」で外力の仕事が計算できます。
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Q = CV [C], W = QV [J: CV]



極板間隔を 2 倍にしたら、電気容量 C は 1/2 になるのでしたか?

V = Q/C = (Q/2)/(C/2) ならば、極板間隔を二倍にしたときのコンデンサーに貯められている静電エネルギーはもとの半分でしょうか。

外力のする仕事は、-QV/2 になるでしょうか。

Q が与えられていないので、-C(V^2)/2 [J] でしょうか。
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この回答へのお礼

あなたのハンドルネームで心配になりましたが、ありがとうございます。

お礼日時:2017/08/26 11:19

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Qコンデンサー関連でちょっとした疑問です。

教科書や問題集で独学しているのですが、コンデンサー関連で2つわからないことがあります。

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2.右の図では、板Bの両側に合わせて2CVの正電荷がたまります。この後、スイッチKを切って、板Bを板Aの方に移動させると、板Bの両側に等量にCVずつたまっていた正電荷の割合は変わりますか?私は板Aと板Cとの距離が変わっても上下にCVずつと考えて式を立てたのですが、解答ではわざわざQ1とQ2とおいて、Q1+Q2=2CVとしていました。こう書かなければ×ですか?

Aベストアンサー

正電荷、負電荷、なんて実態はないと思ったほうが・・・・。
静電気の場合は考える必要もありそうですが・・・・・・・。
通常の電気回路では正電荷と負電荷は常に対、つまり正電荷がなければ負電荷は存在しえない。
電気と言うエネルギーを電源のマイナスに戻す力?性質?、電気エネルギーが来ていないのに、そんな力?性質?確認しようがありません。
例えは適当でないかもしれませんが、吸い取り紙、水に上から垂らせば、水を上に吸い上げる力あります(確認もできます)、水のないところに垂らしたら?、何も起こりません。

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V=Edについて
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検索してもよく分からないのですが、例えばこの問題のSを閉じた時のコンデンサ全体(コンデンサA→D)の距離について解説では元の電界の強さをEとすると
V=Edより

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V=Edのdとは、Eがある距離の事

と考えました。合ってますでしょうか。

Aベストアンサー

画像が荒くて問題、解説の中身はほとんど読めませんが、

(a) 両端の電圧のかかっている極板間の距離が 6d なので、電場が均一であれば電場の大きさは
  E = V/6d
 (両端の極板間で均一)

(b) スイッチSを閉じて、真ん中の2つの極板間を短絡すれば、この極板間(2d)は電場の大きさがゼロになるので、電場が存在する距離は 4d となって
  右の2つの極板間の電場:E1 = V/4d
  真ん中の2つの極板間の電場:E2 = 0
  左の2つの極板間の電場:E3 = V/4d

ということなのでは? この E1, E3 に相当するのが E' 。

>なぜ4dになるかを考えたのですが

両極板の電位差から「電場」の大きさを求めるときに、実際の極板間の距離 6d から、電場がゼロの 2d を引いたということです。

図に書けば、下記のようなことでしょうか。

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自分が考えたのは、人の質量をm、エレベーターの加速度をαとすると、

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よって、合力Fは鉛直下向きを正とすると、
F=mg-mα
=m(g-α)

ここで、エレベーターとワイヤー間の摩擦などで、おそらく g>α なので、
F=m(g-α)>0

つまり、下向きに力が働くので人は勝手には浮かないと思ったのですが合ってるでしょうか?


また、このとき地面を蹴ってジャンプしたらどうなりますか?

わかる方いらっしゃいましたら、よろしくお願いいたします!

Aベストアンサー

質問者の示している条件どおりであればエレベータの中の人にとっては重力がg-aになったことと同じになります。

勝手に浮くことはありません。

ジャンプすればエレベータに対して相対的にg-aの加速度で運動します。
空気抵抗などを無視すればジャンプした際に上昇して一番高い点につくまでの時間と一番高い点から床に下降する時間は等しくなります。
ただ、もしこのエレベータがガラス張りで外が見えるようでしたら違うように感じることになると思います。

Q鉛がウランの最終崩壊産物というのは本当ですか?

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理科年表に

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242Pu, 3.75・10^5y, α, SF

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補足質問におこたえします。
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このときRの消費電力Pは、P=VIですが、さっきのI=V/Rから
P=V(V/R)=V²/R となります。これは抵抗Rの消費電力は
その両端電圧の2乗に比例することをあらわしています。
したがって、今回の場合、200Vで1kw消費する抵抗は
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acアダプターについて教えてください

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率直にお聞きします。コンセントから0.5Aの電流しか得てないのにどうして3Aも供給できるのですか。
なぜこのような質問に至ったかというと、私は化学物理系の人間であり電流と聞けば電子一個一個の流れととらえてしまうからです。それゆえACアダプターの前後で流れ出る電子の量に違いがあることに違和感を覚えます。

Aベストアンサー

INPUTから供給される電流が、そっくりそのままOUTPUTに出てくるわけではありません。ACアダプターの内部でINPUT(100~240V ~0.5A 50~60Hz 30~40VA)から供給された電気エネルギーをいったん別の形に変えて蓄え、そこからあらためて必要な電流をOUTPUTから供給しています。ACアダプターの前と後で流れる電流は、切り離して考えることです。

Qソフトのアカデミックバージョンの不正使用

ソフトのアカデミックバージョンを不正使用している企業があるので、そのソフトを販売している企業に告発しました。(シリアル番号などを教えました。)
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自分としては、この企業が社会的制裁を受けてもらいていのですが、そうはならないですかね?

ちなみに、「ソフトのアカデミックバージョンの不正使用」というのは、その企業は教育機関ではありません。その企業の従業員の子供や親戚、学生バイトにソフトをアカデミックバージョンで安価に購入させて、自分たちの仕事のため使用しております。

Aベストアンサー

>ソフトを販売している企業はどのような行動に出ると思われますか? 

 警告!&告訴!

× → ソフトを販売している企業(単なる販売店)
○ → ソフトを開発している企業

>自分としては、この企業が社会的制裁を
>受けてもらいていのですが、そうはならないですかね?

 それは、企業側の対応次第!
社会的制裁をしたいなら、マスゴミを利用する

Q物理です この問題の解答解説お願いします

物理です
この問題の解答解説お願いします

Aベストアンサー

何が分からないのでしょうか? 特性はグラフで与えられています。この特性に沿って回答すればよいだけです。

(1) 直接に2個ですから、各々にかかる電圧は半分の 50V ずつになります。
 グラフから、50V のときの電流は 0.7A ですね。

 オームの法則により、1個の電球のフィラメントの抵抗をRとすれば
  50 (V) = 0.7 (A) * R (Ω)
より
  R = 50/0.7 ≒ 71 (Ω)

(2) この場合には、電球はグラフの特性、抵抗は「抵抗値一定」で電圧と電流の関係が直線という特性になります。
 特性が違うので、(1) のように「各々にかかる電圧は半分の 50V ずつ」というわけにはいきません。

 フィラメントの抵抗を Rf とすると、流れる電流を I とすると
  1.0 * 10^2 = I * (Rf + 1.0*10^2) = I*Rf + I*1.0*10^2

ここで、グラフからいくつかの I で試算してみると
  I = 0.5 (A) のとき I*Rf = 30 (V)
  抵抗の電圧降下は 0.5 * 1.0*10^2 = 50 (V)
なので、もっと電流が流れてもよいはず。

ということで、
  I = 0.7 (A) のとき I*Rf = 50 (V)
  抵抗の電圧降下は 0.7 * 1.0*10^2 = 70 (V)
これだと流れすぎ。

真ん中をとって
  I = 0.6 (A) のとき I*Rf = 40 (V)
  抵抗の電圧降下は 0.6 * 1.0*10^2 = 60 (V)
ちょうど 1.0 * 10^2 V になるので、だいたいこんなものです。

ということで、
 はがれる電流:0.6A
 フィラメントの抵抗:Rf = 40/0.6 ≒ 67 (Ω)

何でも「数式」できっちり計算できるわけではありません。
問題のように、「非線形」の特性がグラフで示される場合には、グラフ上で試行錯誤して「動作点」を探すことも必要になります。
「実験」に基づく計算や考察では、そういう泥臭い作業が普通です。

なお、この問題では「有効数字は2桁」ということを明示した書き方になっているので、計算結果も3桁目を四捨五入して有効数字2桁にしてください。グラフの読み取り精度もそんなものですね。

何が分からないのでしょうか? 特性はグラフで与えられています。この特性に沿って回答すればよいだけです。

(1) 直接に2個ですから、各々にかかる電圧は半分の 50V ずつになります。
 グラフから、50V のときの電流は 0.7A ですね。

 オームの法則により、1個の電球のフィラメントの抵抗をRとすれば
  50 (V) = 0.7 (A) * R (Ω)
より
  R = 50/0.7 ≒ 71 (Ω)

(2) この場合には、電球はグラフの特性、抵抗は「抵抗値一定」で電圧と電流の関係が直線という特性になります。
 特性が違うので、(1) のよう...続きを読む

Qコンデンサーのしくみを教えてください!

初歩ですみませんが、教科書に書いてある以下のところで引っかかっています。

①一定電圧Vを保つ電池により、金属板Aから地面に自由電子が移動し、金属板Aは正に帯電する。
②やがて地面を基準とした金属板の電位がVになると、自由電子は移動しなくなる。
③地面につないだ別の金属板Bを金属板Aに向かい合わせると、静電誘導により地面から金属板Bに自由電子が移動して金属板Bが負に帯電し、金属板Aの電位が下がる。
④再び電位がVになるまで金属板Aから地面へ、また地面から金属板Bへ自由電子が移動する。

ここの③の最後、「金属板Aの電位が下がる」のはなぜですか?負に帯電した金属板Bを近づけると、Aのプラス電荷がAから逃げちゃうんですか?

Aベストアンサー

>Aのプラス電荷がAから逃げちゃうんですか?
逆。電荷が一定の場合電位差が小さくなります。

電荷量がー定なら、電極間の電束密度、電気力線密度とも
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単純に極板間の電位差は極板間距離に比例する
ことになります。

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Aベストアンサー

草書体をもととした門構えの一般的略字です。
聞、開、などでも同じように略して書けます。
でもあくまでも略字なので、試験などでは書かない方がいいですよ。


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