そ
29
す。
でした
せて
(8)
0本
kQ本
0本
この外側
確認問題 265-3 に対応
極板 A, Bからなる電気容量 C [F]のコンデンサー C, と,
極板C,Dからなる電気容量2C[F]のコンデンサー C2
を起電力3 V〔V〕の電源につないだ,右図のような回路 3
がある。 次の各問いに答えよ。
(1) Cì,C2に電荷が蓄えられていない状態でス
イッチを入れた。 しばらく経ったときにC1,
C2に蓄えられる電気量 Q1, Q2 をそれぞれ求めよ。
ABCD
C1
C2
2C
(2)C2のみ1.5V [V] の電源につないで充電した (極板Cに正電荷,Dに負
電荷が蓄えられた)。 その後, 上図の回路のようにつなぎ, スイッチ
を入れた。 しばらく経ったときにC1, C2に蓄えられる電気量 Q1 Q2
をそれぞれ求めよ。
(3) C2のみ 4.5V [V] の電源につないで充電した (極板Cに正電荷,Dに負
電荷が蓄えられた)。 その後, 上図の回路のようにつなぎ, スイッチ
を入れた。 しばらく経ったときにC1, C2に蓄えられる電気量Q1, Q2
をそれぞれ求めよ。
28
コンデン
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解説
同じ回路で, コンデンサーが充電されているときと, されていないときを比べる
問題です。
V=N NS= Job
Q=CV,電圧10ルール, “独立部分の電気量の総和が不変” の3つを使って
いきましょう。
(1) C1, C2 にかかる電圧をそれぞれ V1, V2
とすると
3V
+Q₁
FQ
C= V₁
+Q2
2C:
V2
-Q21
Q=CV1
Q2=2CV2
(2)
回路1周の電位の変化は0なので (電圧1周0ルール)
(1)
3V=V1 + V2
ここで極板B,Cのところは、回路から独立しています。
もともとコンデンサーは充電されていなかったので
“独立部分の電気量の総和が不変”であることより