必修
基礎問
71
コンデンサーのエネルギー
物理
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 V の電池 抵
抗値尺の抵抗, 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
電池,
抵抗
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
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の誘電体
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 を求
めよ。
(4) エネルギーE」 と E2の差は何によって生じたか, 答えよ。 (お茶の水女大)
●コンデンサーに蓄えられ