熱力学 ボイル・シャルルの法則が使える条件と熱気球問題で使う式
ボイル・シャルルの法則 理想気体について，物質量$n$が変化しないとき，気体の圧力を$p$，気体の体積を$V$，絶対温度を$T$とすると， $\dfrac{pV}{T}=$一定 が成り立つ．（ボイル・シャルルの法則） 特に，温度が一定のとき...
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演習問題 LC振動回路 やや難 片方だけに電荷が蓄えられてからスタートする場合
PHYさん 今回は次のような問題にどのように対応していけばよいのかを微分方程式を立てないで解こうと思います． 下の記事では，微分方程式を立てて解きました． 問題 上図のように，電気容量$2C , C$のコンデンサーと，自己インダクタンス$L...
物理のよくある質問 $LC$振動回路 やや難 片方だけに電荷が蓄えられてからスタートする場合
PHYさん 今回は応用問題です． 下図のように，片方のコンデンサーだけに電荷が蓄えられ，もう片方のコンデンサーの蓄えられている電荷が0からスタートする場合，電流の最大値はどのようになるのかを考えていきましょう． 似たような設定の問題として，...
物理のよくある質問 LC振動回路 コンデンサーの並列
NEKO コンデンサー2つを並列に結んだ回路とコイルをつなげる問題はどのように考えればいいだろう？？ PHYさん コンデンサーを並列合成して考えていくと，こちらでやった$LC$振動回路の基本形と同じように考えることができます． PHYさん ...
分野別 LC振動回路 コンデンサーの直列
NEKO 前回，LC振動回路を扱って，電荷や電流，電位が単振動（$\sin$や$\cos$の時間変化）をすることを確認したね． コンデンサー2つを直列に結んだ場合はどうなるんだろう？？ PHYさん 入試問題では，コンデンサーを直列合成して解...
分野別 $LC$振動回路 回路の式を立て，単振動の運動方程式と見比べる
PHYさん 今回は，$LC$振動回路について説明します． 入試問題でも割とよくみかけますが，とっつきにくい印象があるかもしれません． 直観的な理解の仕方もありますが，ここでは回路の式を立て，単振動の運動方程式と見比べることで，電流や電圧の時...
分野別 電流の定義式，「+」なのか「-」なのか．
NEKO コンデンサーに蓄えられている電荷を$q$として，流れる電流を$i$としたとき， $i=\dfrac{\varDelta q}{\varDelta t}$ だったり $i=-\dfrac{\varDelta q}{\varDelta...
分野別 円形コイルの中心軸に作られる磁場の向きは?
PHYさん 円形コイルに電流を流したときに，磁場の向きは上図のようになります． 今回は，なぜこのような向きになるのかを説明していきます． 前提として，次のことを確認しておきましょう． 電流が作る磁場の向き 電流の向きを右手の親指の向きとする...
分野別 過去15年で出た「ソレノイドコイル」の相互インダクタンスを求める問題3
NEKO 前回の内容はこちらです． PHYさん 引き続き問題を解いていきましょう． まずは，相互インダクタンスを求める手順の確認です． ソレノイドコイルの相互インダクタンスの求め方 ソレノイドコイル1が電流を流し，ソレノイドコイル2に生じる...
演習問題 過去15年で出た「ソレノイドコイル」の相互インダクタンスを求める問題2
NEKO 前回の内容はこちらです． PHYさん 実際の入試問題ではあまりないですが，使用しない文字も問題文に書かれているので，注意をして立式しましょう． ソレノイドコイルの相互インダクタンスの求め方 ソレノイドコイル1が電流を流し，ソレノイ...