(i) 図2に示すように、真空中に置かれた2枚の平行金属板 A, Bからなる平行
CI(解答群)
板コンデンサーと起電力 V。 の直流電源,抵抗値Rの抵抗,さらにもう一つの
VQ
d
V.Q
(イ)
2d
2V,Q
(ウ)
d
電気容量 C, のコンデンサー(以下 C, とよぶ)からなる回路がある。平行板コ
ンデンサーの極板 AB 間の距離はdである。 ただし, 最初の状態では平行板
() VQ
VQ
(オ)
2
カ) 2V,Q
コンデンサーならびに C」 に電荷は蓄えられておらず、 スイッチS,と S,は開
いているものとする。
(の)
2V。
2Q
(ケ)
V。
S」
R
V。
(サ)
2
) 2V。
CVQ
Q+ C,V。
Q
(セ)
Q+CV。
(CV.)
(ソ)
Q+ CV。
(ス)
V,Q
(タ)
(Q+ C.Vo)
CV3Q
VQ
(ツ)
2(Q+ C,V.)*
(チ)
d
(Q+ C,V.)?
GVGQ
2(Q+ C,V)
A
(テ)
(ト)コンデンサーC
(け)抵抗
(=) 平行板コンデンサー
(ス)内部エネルギー
(ネ)摩擦熱
図2
の)ジュール熱
) 増加している
(E) 減少している
S;は開いたまま, S, を閉じ,じゅうぶん時間が経過した状態で,極板 Aに
は-Q(Q>0),極板Bには +Qの電荷が蓄えられていた。この状態を状態
(7)変化せず等しい
(a)とよぶ。このとき極板 AB間の電位差は
であり、S」 を閉じてか
ら状態(a)に達するまでの間に電池がした仕事は
である。平行板コ
ンデンサーがこの間に蓄えた静電エネルギーは
である。
の差は,回路中の
として消費された。
と
で
次に,状態(a)から, S」 を開いたあと, S2 を閉じ,じゅうぶん時間が経過し
たものとする。極板 AB からなる平行板コンデンサーに蓄えられている電気量
である。また,
は
であり,C」 に蓄えられている電気量は
平行板コンデンサーと C, に蓄えられている静電エネルギーは, それぞれ
(10)
である。先の状態 (α)で両コンテデンサーに蓄えられて
と
いる静電エネルギーの和は
で与えられるが、
と
(10)
の和はこれと比較すると
0
