高校物理「電気」抵抗３つ、コンデンサー１つの回路に流れる電流等�@

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◆問題

下の参考図の回路において、抵抗Ｒ_１＝２．０Ω，Ｒ_２＝４．０Ω，Ｒ_３＝８．０Ω，コンデンサーＣ＝１．０μＦ，電源Ｖ＝２４Ｖとする。可変抵抗Ｒ_ｘ＝６．０Ω，Ｇで接地され、電源の内部抵抗は無視でき、電流を流し始めてから充分な時間が経過しているものとして次の問いに答えよ。


参考図

┌─Ｒ１─┬─Ｒｘ─┐
│　　　　│　　　　│
│　　　　Ｃ　　　　│
│　　　　│　　　　│
├─Ｒ２─┴─Ｒ３─┤
│　　　　　　　　　│
└────Ｖ────┤
　　　　　　　　　　Ｇ

(1) Ｒ_１，Ｒ_２に流れる電流の大きさを求めよ。


↓解答解説はお知らせの下↓


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◆解説

電流を流し始めてから充分に時間が経過しているので、コンデンサーは開いたスイッチと同じものとみなします。
つまり、コンデンサーの部分には電流は流れません。

┌─Ｒ１─┬─Ｒｘ─┐
│　　　　　　　　　│
│　　　　　　　　　│
│　　　　　　　　　│
├─Ｒ２─┴─Ｒ３─┤
│　　　　　　　　　│
└────Ｖ────┤
　　　　　　　　　　Ｇ

だからこのような回路と同じとみなすことができます。
Ｒ_１とＲ_ｘ，Ｒ_２とＲ_３はそれぞれ直列なので、それぞれ合成して、

Ｒ_１＋Ｒ_ｘ＝２．０＋６．０＝８．０Ω
Ｒ_２＋Ｒ_３＝４．０＋８．０＝１２Ω

これらそれぞれに２４Ｖの電圧がかかる。と考えられます。
オームの法則より、

Ｉ_上＝２４／８＝３．０Ａ
Ｉ_下＝２４／１２＝２．０Ａ


次の問題→コンデンサーに蓄えられた電気量


◆関連項目
電気・磁気まとめ

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