図の回路で、100 μF のコンデンサC を4.8 V に充電した後、スイッチS…
図の回路で、100 μF のコンデンサC を4.8 V に充電した後、スイッチS を閉じた。時間が無限に経過する間に抵抗R を流れる電子数[個]はどれか。SC ― R
- ⑴ 3 ×10⁶桁が、合いません。
- ⑵ 3 ×10⁹桁が、合いません。
- ⑶ 3 ×10¹²桁が、合いません。
- ⑷ 3 ×10¹⁵電気量を、電子1個分で割った値です。
- ⑸ 3 ×10²¹桁が、大きすぎます。
この問題は別冊の図版(写真・図・表など)を見て答えます。図はこちらに転載していないため、下の出典のページから公式のPDFをご覧ください。解説だけでも読み取り方が分かるように書いています。
解説
正解は⑷です。コンデンサに蓄えられた電気量は、静電容量と電圧の積で求められます。100マイクロファラドと4.8ボルトを掛けると4.8掛ける10のマイナス4乗クーロンになります。これを電子1個の電気量である1.6掛ける10のマイナス19乗クーロンで割ると、3掛ける10の15乗個が得られます。根拠まで言えるようにしておくと、別の問われ方にも対応できます。
出典:厚生労働省ホームページ(https://www.mhlw.go.jp/seisakunitsuite/bunya/kenkou_iryou/iryou/topics/tp160411-04.html)を加工して作成