5分で解ける!RC回路に関する問題
![高校物理](http://assets.try-it.jp/assets/modules/utilities/subject_symbol_border_k0_science_physics-fe90ac1eb3284cd1d1eedd3d53648aa4b76034181b4fdc6fba1e42a666fae593.png)
- ポイント
- 練習
![](http://assets.try-it.jp/assets/modules/components/movie_size-f89110ba4a351d85c483bb12f73c7cf89e2ba13a9174f58b4a38599d28678843.png)
この動画の問題と解説
練習
解説
スイッチSを入れた直後はQ=0
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
一見複雑そうですが、分かるところから1つ1つ確認していきます。
①スイッチをつなぐ前のコンデンサーには電荷が蓄えられていないので、 スイッチをつないだ直後のコンデンサーの電荷は0[C] ですね。
②Q=CVの関係から、Q=0なので コンデンサーにかかる電圧も0[V] です。
③コンデンサーと抵抗rは並列接続なので、 抵抗rにかかる電圧も0[V] になります。
④抵抗rにかかる電圧が0[V]なので、オームの法則V=rIから 抵抗rを流れる電流も0[A] となります。
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
以上のことから、スイッチSを流れる電流Iはいったいいくらになるのでしょうか。
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
コンデンサーと抵抗rにかかる電圧が0ならば、 起電力Eの電圧はすべて抵抗Rにかかる ことになります。オームの法則から、
E=RI
となり、抵抗Rを流れる電流が求められますね。抵抗RとスイッチSは直列接続で電流の値が同じなので、この抵抗Rの電流が求める電流Iとなります。
![高校物理 電磁気35 練習 (1) 右側1−2行目](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/images/k/0/sci_phy/4_9_35_2/k_sci_phy_4_9_35_2_image04.png)
充分時間が経過したときの電気量Qは一定
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
(2)のキーワードは 充分時間が経過した という点です。充分時間が経過し、充電が完了したコンデンサーの電気量は一定になりますね。コンデンサーの電気量が一定であれば、極板につながれた導線には一切電流が流れません。 電流は2つの抵抗Rとrにだけ流れる こととなります。
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
ここで、コンデンサーからは電流が流れ出ないと考えると、 2つの抵抗Rとrは直列接続なので同じ電流が流れます ね。電池の起電力はE、抵抗値R、rの合成抵抗はR+rなので、スイッチSに流れる電流Iは、
I=E/(R+r) となります。
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
さらに、コンデンサーCは、抵抗rと並列接続をしているので、かかる電圧Vが同じです。
V=rI
を Q=CV に代入することで、コンデンサーの電気量を求めることができます。
![高校物理 電磁気35 練習 (2) 答えすべて](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/images/k/0/sci_phy/4_9_35_2/k_sci_phy_4_9_35_2_image07.png)
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
RC回路はコンデンサーの電気量の時間変化に注目 して解いていきましょう。
![](http://assets.try-it.jp/assets/modules/utilities/logo_black-a711ae7f4c2af1410b916e7066a5e8950d6f2f3a2150e093b6dc878ad8f31d3f.png)
起電力Eの電池に抵抗値R,rの2つの抵抗と、電気容量Cのコンデンサーを接続します。 RC回路はコンデンサーの電気量に注目 して解いていきましょう。