分野別 ちょっと難しい特性曲線の問題 （2005年度 千葉大学）
問題一部 図のような電流-電圧特性をもつ抵抗Aがある． 下図のように，2つの抵抗A，$200\Omega$の抵抗R，および起電力が$3.0\rm V$の内部抵抗の無視できる電池からなる回路をつくった．このとき，抵抗Rに流れる電流を求めなさい...
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分野別 可変抵抗の最大消費電力
NEKO 今回は，次図のように，起電力$E$，内部抵抗$r$の直流電池と可変抵抗をつないだとき，可変抵抗での最大消費電力が最大になるときの抵抗値$x$を求めたいと思います． 解法としては 相加・相乗平均の不等式の利用2乗の形を作る方法（実質...
分野別 電位差計 未知な起電力の測り方
NEKO 今回は未知な起電力を求める問題を扱います． この問題を解く際，次のことを知っておきましょう． 抵抗 長さ$l$，断面積$S$，抵抗率が$\rho$の電気抵抗の抵抗値$R$は $R=\rho \dfrac{l}{S}$ ※ 長い抵抗...
分野別 ホイートストンブリッジ回路（検流計に電流が流れる向き）
PHYさん ホイートストンブリッジ回路の条件は，有名なので知っている人も 多いでしょう． 今回は，ホイートストンブリッジ回路の検流計に電流が流れる場合，抵抗の値によって，どちら方向に電流が流れるのかについての話をします． ホイートストンブリ...
分野別 [電流計と電圧計]相対誤差が小さいのはどっち？？②
PHYさん 前回の内容はこちらです． 今回は，抵抗の抵抗値や電流計，電圧計の内部抵抗が文字の場合の計算を扱います． 問題 抵抗値$R$の抵抗R，内部抵抗が$r_{\rm A}$の電流計，内部抵抗が$r_{\rm V}$の電圧計がある．次の問...
物理のよくある質問 なぜ特性曲線と回路の式から得た直線との交点を求めるのか
NEKO オームの法則が成り立たないような電球やダイオードが回路にある場合，特性曲線という電流と電圧の関係のグラフが与えられるよね． その場合，特性をもつ素子（電球やダイオード）の電圧を$V$，流れる電流を$I$として，キルヒホッフの法則を...
力学 液体の位置エネルギーの変化の計算の仕方（なぜ重心で考えるのか？）
NEKO U字管の単振動の問題や，ピストンの上に液体がのっている問題では，液体の位置エネルギーの変化を考えているけど，どのように計算すればいいんだろう？？ PHYさん 一般的に，大きさがある物体の位置エネルギーは次のように考えることができま...
分野別 物理計算練習問題１
NEKO 物理を勉強し始めた人で 「計算ができない」 という人を見かけます． 物理では入試において結論のみを聞かれることも少なくないので，計算は絶対にできるようにしなければいけません． そこで，計算の練習問題を用意したので，ぜひ使ってみてく...
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...
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，...