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�B

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◆問題

下の参考図の回路において、抵抗Ｒ１＝２．０Ω，Ｒ２＝４．０Ω，Ｒ３＝８．０Ω，コンデンサーＣ＝１．０μＦ，電源Ｖ＝２４Ｖとする。可変抵抗Ｒｘ＝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
　(←は電流の向き)


(1) Ｒ１，Ｒ２に流れる電流の大きさを求めよ。

(2) コンデンサーに蓄えられた電気量を求めよ。

(3) Ｒｘの抵抗値を６．０Ωから徐々に小さくすると、ある抵抗値でコンデンサーの電気量が０になったという。このときのＲｘの抵抗値を求めよ。


↓解答解説はお知らせの下↓


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◆解説

「コンデンサーの電気量が０」ということはつまり、「極板間の電位差が０」です。

電位差がゼロということは、そこまでの電位降下が同じになる。と考えられます。

Ｒ２での電位降下は８．０Ｖだから、Ｒ１での電位降下も８．０ＶになればＯＫです。
つまり、Ｒ１では８．０Ｖ，Ｒｘでは１６Ｖの電位降下がおこることになります。

電位降下は抵抗値に比例するのでＲ１：Ｒｘ＝１：２となれば良いですね。

Ｒ１は２．０Ωだから、Ｒｘ＝４．０Ωとなります。


(1)に戻る→Ｒ１，Ｒ２に流れる電流


◆関連項目
電気・磁気まとめ

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