入試で頻出なコンデンサー回路の解き方を

まるっと紹介します！

だれでも解ける！コンデンサー回路！！

「コンデンサー回路」は入試問題でかなりよく出題される問題の１つです。

複雑に見えるコンデンサー回路の解法は、実はとってもシンプルです。

絵を書くことが１つのポイントなのですが、
ただ絵をかかないで解く生徒がとっても多いのが気になります。

 

たぶん、どのような絵を描いていいのかわからないことが大きいのかもしれません。

 

今日は入試でよく出題される「コンデンサー回路」の
３ステップ解法について紹介します。

 

コンデンサー回路の３ステップ解法

ステップ１　BeforeとAfterの絵を書く

例えば次のような問題があったとします。

このままスイッチをつけると、コンデンサーC1とC2には何Cの電気がたまるのでしょうか。

まずはじめに「はじめの状態(Before)」と「あとの状態（after）」の絵を２つかきましょう。

（問題にある絵を使うのは厳禁！裏紙などをつかって大きく２つの絵を描いて下さい）

ステップ２　「After」のコンデンサーに電気量や電圧をおく

コンデンサーの数だけ置いて行きましょう。

ステップ３　３つの式をたてる

３つの式とは、電気量の式（Q = CV）、キルヒホッフの式、島の式（電気量保存の式）です。

まず電気量の式を１つずつ立てていきます。

Q1′ = C1 V1’　式１

Q2′ = C2 V2’　式２

次にキルヒホッフの式を作ります。

+V −V2 −V1 = 0　式３

最後に島の式です。回路の中で小さくて全体から独立した部分、通称「島」のBerofeとAfterに注目します。

そして電気量の保存を作っていきます。

     

0 + (−Q2) = +Q1′ + (−Q2′)　式４

自分でおいた変数の文字は、Q1′ , Q2′ , V1′, V2’の４つ。式も４つできたので、これらの式から問題を解くことができます。

簡単ですよね！

ぜひいろいろな問題でトレーニングをしてみてください！

参考

３ステップ解法についてまとめました。

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