題 7 コンデンサーの接続
図のように, 電気容量がそれぞれ C 2C
3C[F] のコンデンサー C1, C2, C3 と, 電
圧V[V] の電池, スイッチ S1, S2を接続し
た。 最初 S1, S2 は開いており,C1, C2,
C に電荷は蓄えられていないものとする。
電気量について Q=CV1 = 2CV2
この2式より
V2=1/1/23V[V], Q=12/23CV[c]
(2)
(2) S1 を開きS2 を閉じると, C2 と C3
は並列になり, それぞれの電気量,
電圧は図のようになる。 破線で囲ま
れた部分は孤立しているので,電荷
の移動の前後で電気量が保存される。
-Q+Q=-Q+Qz' + Q3′ より
V
解 (1) C1とC2は直列になり, 図のように充電される。
AB間の電圧について V1 + V2 = V (1)
A
V
S₁ C₁
5C
(1) S1 のみ閉じたとき, C2 に加わる電圧 V2 [V] を求めよ。
(2)次に, S1 を開いてからS2を閉じた。 C2 に加わる電圧 V2 ' [V] を求めよ。
+Q..-Q
V₁
V21
B
_+Q-Q
Q2′+Q3′=Q
また、電気量について Q2' = 2CV2', Q3'′ = 3CV;'
2
=1/35[V]
以上の式と (1) のQの値とから V2′=
V2′
Thº
+Q
-Q
+Qz'
-Qz'
C2
S 2
V2′
C3
+Q3'
-Q3