ケン博士と学ぶ！コンデンサーをイメージして問題を解く！
コンデンサーとスイッチの問題は得意じゃろうか？
そろそろ、学校ではコンデンサーの分野に入ってきたのではないじゃろうか。
そんな中、なかなかわからない！という生徒も多いじゃろうとおもう。
そこで、今回はそんなみんなのために、こんな問題と解説動画を容易したぞい！
この問題がぱっとわからなかったら、ぜひ解説動画をみてほしいと思う。
諸君の健闘を祈る。
問題
電気容量が1μFで、極板間隔がdのコンデンサーがある。このコンデンサーを100Vの電源につないで充電をした。これを状態Aとする。
問題の図１
次の各問の物理量を答えなさい。
(1) 状態Aから、スイッチを入れたまま、比誘電率2の誘電体をコンデンサーに挿入した。十分時間がたったとき、コンデンサーに蓄えられている電気量を求めなさい。
問題の図２
(2) 状態Aから、スイッチを切ってから、極板間隔を２倍にした。十分時間がたったとき、コンデンサーの極板間の電圧を求めなさい。
問題の図３
どうじゃろうか。パットひらめかなかったものは、もしかしたら電気量とか電気容量がイメージできていないのかも、しれない。
そこでこちらの解説動画をぜひご覧頂きたい。
※ 動画の中で電池の向きと電気量の＋・−の向きが逆になっていました。解く上では問題がありませんが、ご注意ください。
どうじゃったかの？では、そろそろ研究室に戻る時間がきた。また会おう！
コンデンサーイメージできていますか？
ケン博士ありがとうございました。
そろそろ学校ではコンデンサーが登場をしてきて、ますます回路の中に流れている電流を頭の中でイメージしたり、電位について立体的にとらえたりしていく必要がでてきました。
とくにコンデンサーとスイッチを使った問題は入試でも頻出になります。
パターンとしては、スイッチを「入れた瞬間」なのか、「十分時間がたっている」のか、
その時間的な問題も出題されます。これについては、大学入試センターが発表した、センター試験問題例についてもいえますね。
またもう一つのパターンとしては、充電したコンデンサーについて、電源につないだまま電気容量を変えるのか、切ってから変えるのかというものもあります。
これらの問題は結局は、コンデンサーの中に蓄えられている電気量の動きをしっかりと
つかんでいくということが大切になります。
ケン博士の動画で紹介されていましたが、電気容量はコップの大きさにあたります。
電気容量
そして、電気量はコップにはいった梱包材のようなもの（水に相当）。
電気量
電圧とは梱包材を押し込める力です。
電圧
このようなイメージがあたまにあると、Q=CVについても、もっと親しみをもって感じることができるはず。
そろそろ受験を意識した勉強にうつってきますね。ぼくもケン博士の助手として、頑張っていきますので、ぜひみなさんもついてきてくださいね。
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次の科学のタネ
在校生は内部生向け動画も御覧ください。冬休みも近いので、頑張って作っていければと思います。
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