令和元年8月期の第1級アマチュア無線技士の問題で意表をつかれた形で出題されたのがこの問題です。
コンデンサの合成抵抗は
Point1
直列 → Cs=C1C2/C1+C2
並列 → Cs=C1+C2
を抑えておかないとこんがらがってしまいます。
特にコンデンサの問題は令和元年8月期と12月期に立て続けに出てねらわれています。
さらにこの問題はエネルギーから電圧を求めなくてはならないため
Point2
W=1/2QV=1/2CV^2
を思い出さなくてはいけません。
そもそも私の場合
C とQの区別が曖昧だったのでこの問題を落としてしまった苦い経験があります。
Point3
Qの単位はクーロン(C)
Cの単位はファラッド(F)
を定着するまで覚える必要があります。
コンデンサはややこしい公式、単位が混在するので注意しなくてはなりません。
今回は直列なので合成抵抗は Cs=5*20/5+20=4 uF これはC
32uJ=1/2CV^2
V^2=16
V=4
よって回路の電圧は4V
さらにここからC1の電圧をださなくてはいけません。
この場合、コンデンサの抵抗が小さい方が抵抗が大きくなるため、
V1=20/5+20*4
V1=3.2
よってV1=3.2(V)
正解は4
となります。
◯コンデンサの特性 メモ
電荷を蓄える
周波数高い→通しやすい
高周波領域→共振回路のように振る舞う
通信放送機器に欠かせない
ーーーーーーーーー ↑
↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ E(V/m) V(V) +++++++++ ↓
E(V/m)=Q/ε0S
Q 電束/ε0(誘電率)×S(1m^2)
V=Ed
Q=CV^2/2
https://www.jeea.or.jp/course/contents/01142/
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