必修
物理
基礎問
71
コンデンサーのエネルギー
抵抗
電池
図のように,電気容量Cの2つのコンデンサー
AとBを直列に接続し,これに起電力 1/の電池,抵
抗値Rの抵抗, およびスイッチをつないだ回路を
考える。はじめ, スイッチは開いており, コンデン
サーは帯電していない。以下の問いに答えよ。
(1) スイッチを閉じて十分に時間が経った。コンデ
ンサー A, Bに蓄えられるエネルギーの和 E, を求めよ。
(2) (1)において,電池がした仕事 Wを求めよ。また,このとき抵抗で消費
されたエネルギーJを求めよ。
次に,スイッチを開放し,その後,コンデンサーBに比誘電率3の誘電作
図誘電体
比誘電率3
スイッチ
コンデンサーB
コンデンサーA
を挿入した。
(3) コンデンサーAとコンデンサーBに蓄えられるエネルギーの和 E2を:
めよ。
(4) エネルギー E、と Eaの差は何によって生じたか,答えよ。(お茶の水女