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物理の問題で質問です。

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ID非公開さん

2019/12/415:31:57

物理の問題で質問です。

この問題の(1)で、自分は操作のはじめにコンデンサーに電荷はないことから、孤立部分の電荷保存則で解こうと思ったのですが、解答では直列コンデンサーでは、電圧は容量の逆比になることを利用して解いており、自分の答えは間違っていました。

解答を見て、このやり方をすれば解けることはわかったのですが、なぜ自分の孤立部分の電荷保存則で解けないのかがわからないので、教えていただけると有難いですm(_ _)m

電荷保存則,直列コンデンサー,逆比,孤立部分,解答,C1,C2

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ベストアンサーに選ばれた回答

ryu********さん

2019/12/708:45:46

与えられた状況からLN間の電位差がEであることが分かります。電荷に関しては点Mのところの電荷は0ということです。このときL点に対するM点の電位は
Vmn=Vml+Vln=-E
の関係から求めます。
Vml=Qml/C1
Vln=Qln/C2
ここで
Qml-Qln=0 (これが電荷保存の法則となります。)ですから
Vln=Qml/C2
となり
-E=Qml/C1+Qml/C2=Qml(1/C1+1/C2)
から
Qml=-E/(1/C1+1/C2)
したがって
Vml=-E/(1/C1+1/C2)・1/C1
=-EC2/(C1+C2)
となります。

結論から申し上げれば、電圧は容量の逆比になる、というのは初期電荷が0という条件の下で成り立つことであり、この関係を使うことの中に電荷保存はすでに既定の事として扱われているということです。

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    質問者

    ID非公開さん

    2019/12/1105:06:48

    わかりやすかったです。

    もし知っていればでよろしいのですが、物理のエッセンスという参考書に書いてある電位の解放でこれを解くことは可能でしょうか??

返信を取り消しますが
よろしいですか?

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