電気容量 2.0F, C2=3.0μF の2つのコンデンサー,
V=2.0×102V の電池, スイッチ Si, S2 を用いて,図の回
路をつくる。 S, を閉じて Cのコンデンサーを充電したの
Sを切り、次に S2 を閉じて十分に時間が経過した。
C. C2のコンデンサーは,はじめ電荷をもっていなかった
200
203, 200
S₁
Sz/
C₁
C2 =
とする。 C. C2 のコンデンサーにたくわえられた電荷はそれぞれ何Cか。
S, を切ってからSを閉じる前の
Cの電荷をQとし, 求めるC,, C2 の電荷を Q..
Q2 とする。 電池を切りはなして S2 を閉じるので,
電気量保存の法則から、図の破線で囲まれた部分
この電荷は保存される。 すなわち, QQ,+Q2 で
ある。 また, C, C の上側、下側の極板は, それ
それ導線で接続されており、電荷の移動が完了す
S2
C
+Q
C
5
ると,上側, 下側のそれぞれの極板の電位は等し
くなる。 すなわち, 各極板間の電圧は等しい。
■解説 S を閉じたとき, C1のコンデンサ
ーにたくわえられる電荷をQ とすると,
Q=CV=(2.0×10-) × (2.0×102)
=4.0×10-4C
S, を切り, S2 を閉じた後の C, C2 のコンデンサ
一の電荷を, それぞれ Q1 Q2 とする。電気量保
存の法則から, Q1+Qz=4.0×10-4 ... ①
また,各コンデンサーの極板間の電圧は等しい。
なんで
Q2
Q₁
S2
+Q₁
+Qzl
==
..2
2.0×10-6
3.0×10-6
-Q₁
-Q2C 2
理すると,
式 ② から, Q2=3Q1/2となり, 式① に代入して整
Q=1.6×10-C, Q2 = 2.4×10-C
13. コンデンサー 145
