A真空中において, 面積S(m°] の2枚の極板を間
隔d(m] 離して置いて, 起電力V[V] の電池につな
ぎ、スイッチSを閉じて充電した。 真空の誘電率を
Eo[F/m] とし、 極板間の電場は一様とする。
(1) コンデンサーの電気量, 極板間の電場の強さ, 静
電エネルギーをそれぞれ求めよ。
(2) スイッチを閉じたまま, 極板間隔を 2d[m] にし
た。電気量と電場の強さを求めよ。
(3) 極板間隔をもとのdに戻し,スイッチを開いてから, 間隔を2dにした。 極板
間の電圧を求めよ。 また, 間隔を広げる際に必要な外力の仕事を求めよ。
(4)続いて, スイッチは開いたまま, 極板間の右半分に厚さ d, 比誘電率 e, の誘
電体を挿入した。電気容量と電圧を求めよ。
52F と3Fのコンデンサーをそれぞれ200 V,
300Vで充電し, 図のようにつなぎ, スイッチSを閉
2F
S
15
じた。
200 V
(1) コンデンサーの電圧はいくらになるか。
3F
(2) 2uF のコンデンサーで左側の極板の電気量は
何uC か。
300 V
(3) 続いて,2μF のコンデンサーの極板間隔を2倍
にした。 コンデンサーの電圧はいくらになるか。
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帯電していないコンデンサー C. と C2, 起電力V
の電池を図のように接続し, スイッチSを閉じる。
C, の電気容量はCで, 極板間隔はdとする。 Ca は
3
Cと同形の極板からなり, 極板間隔は である。
2
) Caの電気容量をCを用いて表せ。
2 C,と Ca の合成容量をCを用いて表せ。
3 C,の電気量と電圧を求めよ。
スイッチを開き, C。の極板間(図中の点線部)に厚さdの金属板を挿入する。
C,の電圧を求めよ。
いて, C, と Ca を回路から切り離し, 正·負の極性を合わせて並列につない
だときの電圧を求めよ。
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