査読/コンデンサーの過渡現象(CO著)/5
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* 加筆希望の箇所 [#y179344c]
-ページ: [[査読/コンデンサーの過渡現象(CO著)]]
-投稿者: [[崎間]]
-カテゴリー: 感想
-状態: 解決
-投稿日: 2005-02-11 (金) 10:02:36
** メッセージ [#h068774d]
メッセンジャーで話していた内容の,加筆希望といった箇所あ...
まとめきれなくてすいません.同様の疑問を持つ人もいるので...
あえてそのまま載せました &size(12){(よかったでしょうか…...
''[電池の起電力について]''
sakima の発言 :
コンデンサに電荷が半分たまっている状態でも,
電池の電位差は起電力Eとしてよいのでしょうか.
CO の発言 :
電池の起電力は常にEで良いと思います。これは電池内部で行...
CO の発言 :
------i |--・-----
A
CO の発言 :
A点の電位は?と問われたら、コンデンサの極板と同じだと答...
CO の発言 :
電池自体は、電荷をつねに E だけすくいあげてると思います。
CO の発言 :
E だけすくいあげても、抵抗で電圧降下が起こるというわけで...
sakima の発言 :
電池の起電力は,電極物質の電気陰性度によってのみ決まるの...
sakima の発言 :
でしたかね?
CO の発言 :
えーっと・・
CO の発言 :
電気陰性度だったかは記憶にないんですが、両極の物質によっ...
sakima の発言 :
やはり物質ですね.
sakima の発言 :
では起電力は一定,ですね.
CO の発言 :
「電池の起電力」・・・電池に電流が流れていないときのその...
電池を含む回路を閉じて電流を流したときには電池の内部にも...
電池の両極間の端子電圧は電池 の起電力より低くなる。
CO の発言 :
だそうです。
CO の発言 :
(物理小事典・三省堂)
sakima の発言 :
流れていないとき,ですかあ.
CO の発言 :
だから、今回の問題でいえば起電力は、終着状態か、
CO の発言 :
スイッチを閉じる前の両極の電位差のことですね。
sakima の発言 :
はいはい.
sakima の発言 :
記事中では,
CO の発言 :
過渡状態では V ≠ E です
sakima の発言 :
なるほど.
CO の発言 :
E = IR + V
CO の発言 :
ですよね。
sakima の発言 :
内部抵抗がRです?
CO の発言 :
えっと、抵抗をつけなかったらそうですね。
CO の発言 :
内部抵抗が R になります。
CO の発言 :
・・・と思いますといっておいたほうが安全かな。(--;
過渡状態を考えずに、結果だけ考えると、
電池は自分を通る電荷を、電位差 E だけ持ち上げる
電荷量 Q だけ電荷を持ち上げたんだから、そのときした仕事...
っていう説明で納得できるかなぁと思ってたんですが。
sakima の発言 :
「電池は自分を通る電荷を、電位差 E だけ持ち上げる」ここ...
ここに,なにか前提条件があれば,しっくりくるような.
CO の発言 :
実際には電荷は電池の中を「通って」ないですよね。
電子過剰な物質と、電子が足りない物質が
導電しないなにかで分けて置かれていて
片方は電子出したがりだから、電位が高くて
片方が電子もらいたがりだから電位が低い
------
|
|
------------------
片方が電子を一個もらうと、過剰な方が一個放出する。
外から見ると、それは電子が一個通過したのと同じことだ
そういうイメージでしょうか・・
CO の発言 :
物理で使う「電池」は逆だと思うんですよね。
CO の発言 :
電池は自分を通る電荷を、電位差 E だけ持ち上げる
CO の発言 :
んじゃなくて、
CO の発言 :
「自分を通る電荷を電位差Eだけ持ち上げる」ものを電池と呼...
''[ジュール熱について]''
あまったからジュール熱,というのではなくて,
sakima の発言 :
ジュール熱を計算したらぴったりあまりの分になる
sakima の発言 :
というのが一番納得できますね.
sakima の発言 :
どうすればいいのか見当がつかないのですが・・・
sakima の発言 :
あまりというのは
sakima の発言 :
電池の仕事からコンデンサのエネルギーを引いたものです.
CO の発言 :
ジュール熱が全て熱エネルギーになってるのかどうかは怪しい...
CO の発言 :
「その他」のエネルギーを「ジュール熱」と呼んでいるだけの...
コンデンサを何百回と充放電してみれば、導線が熱くなってい...
sakima の発言 :
なるほど.
CO の発言 :
電流が流れているんだから当然といえば当然でしょうか・・
sakima の発言 :
過渡現象によって,かならずジュール熱は発生する
sakima の発言 :
というのが結論ですよね.
CO の発言 :
あの回路においては、そういうことですね。
sakima の発言 :
コンデンサにためるとき
sakima の発言 :
こうはんはなんというか,
sakima の発言 :
減速する感じですよね.電荷の流れが.
CO の発言 :
はい、
sakima の発言 :
その減速分のエネルギーが
sakima の発言 :
ジュール熱になっている,というイメージでしょうか.
sakima の発言 :
車のブレーキで
sakima の発言 :
タイヤが熱くなるように.
CO の発言 :
えっと、
CO の発言 :
いま Q( t ) の式が出てますよね
sakima の発言 :
はい.
CO の発言 :
あれを時間微分すると I( t ) が出てきます
CO の発言 :
そうすると、 R I( t )^2 が計算できて
CO の発言 :
ジュール熱の関数形が分かると思います。
sakima の発言 :
電流の逃げ場がなくなって,熱になる,と.
sakima の発言 :
式(7)ですか?
CO の発言 :
えっとー
CO の発言 :
むむ
CO の発言 :
式 (3) を微分して I(t ) を求める。
CO の発言 :
I (t ) = E/R exp( -1/RC t)
CO の発言 :
R I (t )^2 =
CO の発言 :
E^2/R exp( -2/RC t)
CO の発言 :
かな。
sakima の発言 :
それは,まだ無いやつでしたか.
CO の発言 :
ないやつですね
CO の発言 :
書いてないですね
CO の発言 :
電流についてもグラフを出した方が良さそうですね。
sakima の発言 :
あると,助かりますね
CO の発言 :
つまり電流は、はじめにバーッとながれて
CO の発言 :
exp 的に落ちていくと。
sakima の発言 :
その落ちた部分で,熱に
sakima の発言 :
なるようなイメージなのですが.
CO の発言 :
うーん
CO の発言 :
でも、ジュール熱も関数形は E^2/R exp( -2/RC t)
CO の発言 :
ですよね。
sakima の発言 :
そうですねー.じゃあちがうなあ.
CO の発言 :
熱が発生するのは
CO の発言 :
走ってる電子が、陽イオンにストップされるからだと思えば
CO の発言 :
電流がたくさん流れているときの方が
CO の発言 :
発生する熱は多いですよね。
sakima の発言 :
なるほど.その説明は良いです.
CO の発言 :
陽イオンにエネルギーを与えて、
CO の発言 :
陽イオンの格子振動のエネルギーに変換されて
CO の発言 :
それがマクロな視点で見るとジュール熱という形をとるという...
sakima の発言 :
それです,それでジュール熱のあいまいさが減少しますね.
** 返答 [#n2bc746d]
-ジュール熱:話の途中に出ている、R I (t )^2 =E^2/R exp( -...
-ジュール熱は力学的なエネルギーと解釈するのが妥当だと思い...
-やっと意味が分かりました。記事のほうはジュール熱をエネル...
-とりあえずジュール熱のほうについては改訂をしてみました。...
-お疲れ様です :) ありがとうございました! -- [[崎間]] &ne...
-起電力とか静電的だとかは,別の記事のほうがよさそうですね...
-掲示板の電磁波発生説についてですが、回路(コンデンサーも...
-そもそも回路方程式をたてるときに用いている「回路理論」が...
-とりあえず過熱状態が冷めるまで、掲示板のほうの議論には参...
-私もCOさんと同じ考えです。物体中を荷電粒子が運動したら、...
-あと、物体の外へ出ていくエネルギー(電磁波)は日常生活の...
-興味の傾くままにつらつら書いてしまいました。ほとんど僕の...
-調べた結果の報告を楽しみにしています♪(←自分で調べろよ…...
-電池に関するするところで、電池の中を電荷は流れないのでは...
-電池と言うのは基本的に、電子を放出する物質と受容する物質...
-回路理論について調べました。物理では準定常電流理論と言う...
-もっと根本的に近似されているところは電気分極による分極電...
-nooonさん、おこめさん、どうもありがとうございます。掲示...
-あと個人的なことですけどここで書かれている起電力とは誘導...
-結局Mathさんたちの最大の誤解はRC回路の話をしていることを...
-相互、自己誘導係数Lはノイマンが電気力学で導入した係数み...
-上の定義式からLを求めるのは不可能でEm=1/2∫B・HdV∝I^2...
-起電力に関する、簡単でかつ分かりやすい説明は「新・物理入...
-掲示板のほうでRLC回路も話題になっているようなので、それ...
-ノイマンの公式と静磁場のエネルギーの関係からLは明らかに...
-回路自体の &mimetex(L); (寄生的なインダクタンス)を気にし...
-直線電流のとき、磁場は導線の周りを回転するので導線を貫く...
-「新・物理入門」は高校生には難しいと思いますが、おこめさ...
-そうなんですか、では僕の一つ前の発言は間違いですね。とい...
-回路方程式にLを入れたときにエネルギー保存則を考えると変...
-上の僕の発言を真に受けるとRLC回路のとき回路理論ではエネ...
-回路方程式に L が入ってきても、変位電流項を入れる(どこに...
-準定常電流理論(回路理論)は変位電流項をマクスェル方程式...
-コイルの位置に磁場エネルギーがあるということでしょう。回...
-おこめさんのおっしゃりたいことは、回路方程式にコイルを入...
-外の回路のコイルを回路の電流に依る磁場が貫くという事か(...
-そういういみではありません。ただ準定常電流理論が使えるの...
-どういう意味なのか、明確にしていただけると助かります。 -...
-物質中の電磁波は電信方程式(変位電流項を落とさないときの...
-正確には回路理論(=準定常電流理論)にはどのような近似が...
-私はおこめさんが何について話しているのかさっぱり分かりま...
-すみません。昨日、回路理論について調べるとここに書き込ん...
-なるほど、そうでしたか。できれば wiki 上でメモかなんかに...
-分かりました(少し時間がかかるかもしれません)。 -- [[お...
-wiki でなくて おこめさんの勉強ノートでも構いません :) ま...
-おこめさんのまとめ [[交流回路理論(調査結果)]] -- [[CO]...
#comment
#br
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** メッセージ [#h068774d]
メッセンジャーで話していた内容の,加筆希望といった箇所あ...
まとめきれなくてすいません.同様の疑問を持つ人もいるので...
あえてそのまま載せました &size(12){(よかったでしょうか…...
''[電池の起電力について]''
sakima の発言 :
コンデンサに電荷が半分たまっている状態でも,
電池の電位差は起電力Eとしてよいのでしょうか.
CO の発言 :
電池の起電力は常にEで良いと思います。これは電池内部で行...
CO の発言 :
------i |--・-----
A
CO の発言 :
A点の電位は?と問われたら、コンデンサの極板と同じだと答...
CO の発言 :
電池自体は、電荷をつねに E だけすくいあげてると思います。
CO の発言 :
E だけすくいあげても、抵抗で電圧降下が起こるというわけで...
sakima の発言 :
電池の起電力は,電極物質の電気陰性度によってのみ決まるの...
sakima の発言 :
でしたかね?
CO の発言 :
えーっと・・
CO の発言 :
電気陰性度だったかは記憶にないんですが、両極の物質によっ...
sakima の発言 :
やはり物質ですね.
sakima の発言 :
では起電力は一定,ですね.
CO の発言 :
「電池の起電力」・・・電池に電流が流れていないときのその...
電池を含む回路を閉じて電流を流したときには電池の内部にも...
電池の両極間の端子電圧は電池 の起電力より低くなる。
CO の発言 :
だそうです。
CO の発言 :
(物理小事典・三省堂)
sakima の発言 :
流れていないとき,ですかあ.
CO の発言 :
だから、今回の問題でいえば起電力は、終着状態か、
CO の発言 :
スイッチを閉じる前の両極の電位差のことですね。
sakima の発言 :
はいはい.
sakima の発言 :
記事中では,
CO の発言 :
過渡状態では V ≠ E です
sakima の発言 :
なるほど.
CO の発言 :
E = IR + V
CO の発言 :
ですよね。
sakima の発言 :
内部抵抗がRです?
CO の発言 :
えっと、抵抗をつけなかったらそうですね。
CO の発言 :
内部抵抗が R になります。
CO の発言 :
・・・と思いますといっておいたほうが安全かな。(--;
過渡状態を考えずに、結果だけ考えると、
電池は自分を通る電荷を、電位差 E だけ持ち上げる
電荷量 Q だけ電荷を持ち上げたんだから、そのときした仕事...
っていう説明で納得できるかなぁと思ってたんですが。
sakima の発言 :
「電池は自分を通る電荷を、電位差 E だけ持ち上げる」ここ...
ここに,なにか前提条件があれば,しっくりくるような.
CO の発言 :
実際には電荷は電池の中を「通って」ないですよね。
電子過剰な物質と、電子が足りない物質が
導電しないなにかで分けて置かれていて
片方は電子出したがりだから、電位が高くて
片方が電子もらいたがりだから電位が低い
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片方が電子を一個もらうと、過剰な方が一個放出する。
外から見ると、それは電子が一個通過したのと同じことだ
そういうイメージでしょうか・・
CO の発言 :
物理で使う「電池」は逆だと思うんですよね。
CO の発言 :
電池は自分を通る電荷を、電位差 E だけ持ち上げる
CO の発言 :
んじゃなくて、
CO の発言 :
「自分を通る電荷を電位差Eだけ持ち上げる」ものを電池と呼...
''[ジュール熱について]''
あまったからジュール熱,というのではなくて,
sakima の発言 :
ジュール熱を計算したらぴったりあまりの分になる
sakima の発言 :
というのが一番納得できますね.
sakima の発言 :
どうすればいいのか見当がつかないのですが・・・
sakima の発言 :
あまりというのは
sakima の発言 :
電池の仕事からコンデンサのエネルギーを引いたものです.
CO の発言 :
ジュール熱が全て熱エネルギーになってるのかどうかは怪しい...
CO の発言 :
「その他」のエネルギーを「ジュール熱」と呼んでいるだけの...
コンデンサを何百回と充放電してみれば、導線が熱くなってい...
sakima の発言 :
なるほど.
CO の発言 :
電流が流れているんだから当然といえば当然でしょうか・・
sakima の発言 :
過渡現象によって,かならずジュール熱は発生する
sakima の発言 :
というのが結論ですよね.
CO の発言 :
あの回路においては、そういうことですね。
sakima の発言 :
コンデンサにためるとき
sakima の発言 :
こうはんはなんというか,
sakima の発言 :
減速する感じですよね.電荷の流れが.
CO の発言 :
はい、
sakima の発言 :
その減速分のエネルギーが
sakima の発言 :
ジュール熱になっている,というイメージでしょうか.
sakima の発言 :
車のブレーキで
sakima の発言 :
タイヤが熱くなるように.
CO の発言 :
えっと、
CO の発言 :
いま Q( t ) の式が出てますよね
sakima の発言 :
はい.
CO の発言 :
あれを時間微分すると I( t ) が出てきます
CO の発言 :
そうすると、 R I( t )^2 が計算できて
CO の発言 :
ジュール熱の関数形が分かると思います。
sakima の発言 :
電流の逃げ場がなくなって,熱になる,と.
sakima の発言 :
式(7)ですか?
CO の発言 :
えっとー
CO の発言 :
むむ
CO の発言 :
式 (3) を微分して I(t ) を求める。
CO の発言 :
I (t ) = E/R exp( -1/RC t)
CO の発言 :
R I (t )^2 =
CO の発言 :
E^2/R exp( -2/RC t)
CO の発言 :
かな。
sakima の発言 :
それは,まだ無いやつでしたか.
CO の発言 :
ないやつですね
CO の発言 :
書いてないですね
CO の発言 :
電流についてもグラフを出した方が良さそうですね。
sakima の発言 :
あると,助かりますね
CO の発言 :
つまり電流は、はじめにバーッとながれて
CO の発言 :
exp 的に落ちていくと。
sakima の発言 :
その落ちた部分で,熱に
sakima の発言 :
なるようなイメージなのですが.
CO の発言 :
うーん
CO の発言 :
でも、ジュール熱も関数形は E^2/R exp( -2/RC t)
CO の発言 :
ですよね。
sakima の発言 :
そうですねー.じゃあちがうなあ.
CO の発言 :
熱が発生するのは
CO の発言 :
走ってる電子が、陽イオンにストップされるからだと思えば
CO の発言 :
電流がたくさん流れているときの方が
CO の発言 :
発生する熱は多いですよね。
sakima の発言 :
なるほど.その説明は良いです.
CO の発言 :
陽イオンにエネルギーを与えて、
CO の発言 :
陽イオンの格子振動のエネルギーに変換されて
CO の発言 :
それがマクロな視点で見るとジュール熱という形をとるという...
sakima の発言 :
それです,それでジュール熱のあいまいさが減少しますね.
** 返答 [#n2bc746d]
-ジュール熱:話の途中に出ている、R I (t )^2 =E^2/R exp( -...
-ジュール熱は力学的なエネルギーと解釈するのが妥当だと思い...
-やっと意味が分かりました。記事のほうはジュール熱をエネル...
-とりあえずジュール熱のほうについては改訂をしてみました。...
-お疲れ様です :) ありがとうございました! -- [[崎間]] &ne...
-起電力とか静電的だとかは,別の記事のほうがよさそうですね...
-掲示板の電磁波発生説についてですが、回路(コンデンサーも...
-そもそも回路方程式をたてるときに用いている「回路理論」が...
-とりあえず過熱状態が冷めるまで、掲示板のほうの議論には参...
-私もCOさんと同じ考えです。物体中を荷電粒子が運動したら、...
-あと、物体の外へ出ていくエネルギー(電磁波)は日常生活の...
-興味の傾くままにつらつら書いてしまいました。ほとんど僕の...
-調べた結果の報告を楽しみにしています♪(←自分で調べろよ…...
-電池に関するするところで、電池の中を電荷は流れないのでは...
-電池と言うのは基本的に、電子を放出する物質と受容する物質...
-回路理論について調べました。物理では準定常電流理論と言う...
-もっと根本的に近似されているところは電気分極による分極電...
-nooonさん、おこめさん、どうもありがとうございます。掲示...
-あと個人的なことですけどここで書かれている起電力とは誘導...
-結局Mathさんたちの最大の誤解はRC回路の話をしていることを...
-相互、自己誘導係数Lはノイマンが電気力学で導入した係数み...
-上の定義式からLを求めるのは不可能でEm=1/2∫B・HdV∝I^2...
-起電力に関する、簡単でかつ分かりやすい説明は「新・物理入...
-掲示板のほうでRLC回路も話題になっているようなので、それ...
-ノイマンの公式と静磁場のエネルギーの関係からLは明らかに...
-回路自体の &mimetex(L); (寄生的なインダクタンス)を気にし...
-直線電流のとき、磁場は導線の周りを回転するので導線を貫く...
-「新・物理入門」は高校生には難しいと思いますが、おこめさ...
-そうなんですか、では僕の一つ前の発言は間違いですね。とい...
-回路方程式にLを入れたときにエネルギー保存則を考えると変...
-上の僕の発言を真に受けるとRLC回路のとき回路理論ではエネ...
-回路方程式に L が入ってきても、変位電流項を入れる(どこに...
-準定常電流理論(回路理論)は変位電流項をマクスェル方程式...
-コイルの位置に磁場エネルギーがあるということでしょう。回...
-おこめさんのおっしゃりたいことは、回路方程式にコイルを入...
-外の回路のコイルを回路の電流に依る磁場が貫くという事か(...
-そういういみではありません。ただ準定常電流理論が使えるの...
-どういう意味なのか、明確にしていただけると助かります。 -...
-物質中の電磁波は電信方程式(変位電流項を落とさないときの...
-正確には回路理論(=準定常電流理論)にはどのような近似が...
-私はおこめさんが何について話しているのかさっぱり分かりま...
-すみません。昨日、回路理論について調べるとここに書き込ん...
-なるほど、そうでしたか。できれば wiki 上でメモかなんかに...
-分かりました(少し時間がかかるかもしれません)。 -- [[お...
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