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コンデンサーの電気容量について - りん 2019/10/19(Sat) 10:24 No.2607
 ├ Re: コンデンサーの電気容量について - ろっとん 2019/10/19(Sat) 22:03 No.2608
 ├ Re: コンデンサーの電気容量について - りん 2019/10/19(Sat) 22:40 No.2609
 ├ Re: コンデンサーの電気容量について - ろっとん 2019/10/19(Sat) 23:23 No.2610
 ├ Re: コンデンサーの電気容量について - りん 2019/10/20(Sun) 07:42 No.2611
 ├ Re: コンデンサーの電気容量について - ろっとん 2019/10/20(Sun) 16:25 No.2612
 └ Re: コンデンサーの電気容量について - りん 2019/10/20(Sun) 22:00 No.2614

コンデンサーの電気容量について 投稿者:りん 投稿日:2019/10/19(Sat) 10:24 No.2607
いつも参考にさせてもらっています。
はっきりわからなかった箇所があるので質問させていただきます。

電池に接続されたコンデンサーが、十分な時間が経過したときにQ[C]電気量が蓄えられているとすると、+極に接続している極板は+Q[C]、ー極に接続している極板は―Q[C]だけ帯電していることになります。
ですが、+Qー(ーQ)で、電気量は2Qになってしまいませんか?

ご教示ください。よろしくお願いします。

Re: コンデンサーの電気容量について 投稿者:ろっとん 投稿日:2019/10/19(Sat) 22:03 No.2608
+Qー(ーQ) というのが分かりません。どのようなお考えなのでしょうか?

Re: コンデンサーの電気容量について 投稿者:りん 投稿日:2019/10/19(Sat) 22:40 No.2609
コンデンサーの電気量は、絶対値を合計して 2Qになると考えてはいけない、いうところが腑に落ちず、正にそのような考え方をしてしまっています。

なぜ、コンデンサーの正極の電気量+Q[C]と、負極の電気量ーQ[C]の絶対値を合計して2Qであると考えるのではなく、Q[C]になるのか、教えていただけませんでしょうか...?

Re: コンデンサーの電気容量について 投稿者:ろっとん 投稿日:2019/10/19(Sat) 23:23 No.2610
足していいと考えるということは、片方の極板に3Q、もう片方に-2Qの電荷が溜まるようなことがありうると考えているからではないでしょうか。
双方の極板の電荷の絶対値は必ず同じになります。もし余分な電荷があればその電荷は電池に戻ります。
必ず絶対値の等しいペアになるのがコンデンサーです。
たとえば右から5N、左から5Nで引っ張られたロープに掛かる力は「5N」とするのが妥当です。10Nではおかしいです。
バネばかりが5kgを示すときに、右から2.5kgの重さ、左から2.5kgの重さで引っ張っていると定義するのは変です。
twitter.com/rotton6000kg/status/1140617165751537665

Re: コンデンサーの電気容量について 投稿者:りん 投稿日:2019/10/20(Sun) 07:42 No.2611
ご指摘ありがとうございます。
確かに、そのように考えていました。
例で出されたばねと錘の問題ですが、小学生の時に10Nになるのでは、と思っていた時がありました。

さて、昨夜自分なりにまとめた考え方があるのですが、この考え方が適切かどうかご教示願えますでしょうか。


電源に接続されて一定時間経過したコンデンサーの極板に、それぞれ+Q[C]、−Q[C]溜まったとする。
これを電源から外して、1つの抵抗と銅線からなる回路と接続する。
このとき、正極と負極の電荷の絶対値は必ず同じになるので、コンデンサーの正極の帯電量の絶対値が1[C]減少すると、負極の帯電量の絶対値も1[C]減少する。
正極が電荷を使い果たしたと同時に負極も電荷を使い果たすので、この回路にはQ[C]しか流れない。

いかがでしょうか。

Re: コンデンサーの電気容量について 投稿者:ろっとん 投稿日:2019/10/20(Sun) 16:25 No.2612
正しいと思います。コンデンサーの放電のことですね。

wakariyasui.sakura.ne.jp/p/elec/seidenn/seidennka.html
ここのページの赤丸と青丸に例えますと、
たとえば正極板に2万個の赤丸があって、負極板に2万個の青丸があって、放電させると赤丸と青丸が合体して2万個の紫丸になる。流れる量は2万個であり、このコンデンサーに蓄えられる量も(4万個ではなく)2万個である。
…という感じです。

無理矢理強引に、正極板に2万個の赤丸、負極板に3万個の青丸を帯電させた場合でも、(もしこのときちょっとでも負極板に手を触れると1万個の青丸は人間に乗り移るが、残りの2万個の青丸は正極板の2万個の赤丸と引きつけ合っているから動かない)、放電させると、2万個の紫丸ができて、1万個の青丸は回路に残る。回路全体が1万個の青丸に帯電していることになる。
このときも、コンデンサーに蓄えられていた量は2万個と考えるのが妥当で、それ以外に1万個の余分な青丸が帯電しているとみなすべき。
…という感じです。

Re: コンデンサーの電気容量について 投稿者:りん 投稿日:2019/10/20(Sun) 22:00 No.2614
わかりやすい解説、ありがとうございます。
おかげさまで解決しました!
これからもこのサイトを参考にさせていただきます!


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