96 15 直流回路
必解 118. <コンデンサーを含む直流回路・最大消費電力〉
抵抗値[Ω] と R [Ω] の抵抗1と抵抗2,電
気容量が C 〔F〕 と C2 [F] のコンデンサー1とコ
ンデンサー 2, およびスイッチとからなる回路
がある。電池の起電力はE[V] であり, 内部抵
抗は無視できる。 スイッチを1の側に入れてか
ら十分に時間がたった。
(1) コンデンサー1の極板Aに蓄えられている
電気量 Q[C] を求めよ。
AFY
(2) コンデンサー1に蓄えられているエネルギーU [J]を求めよ。
続いて,スイッチを2の側に入れてから十分に時間がたった。
抵抗 10
P2
r
抵抗 2
R
P1 電池
A C1
P3
コンデンサー1 コンデンサー 2
E
B C2
Pos
2-
スイッチ
(3) 抵抗2の両端の電位差 V [V] を求めよ。
(4) 抵抗2の消費電力は、抵抗値尺がいくらであるとき最大になるか。 また, そのときの消費
電力 P[W] を求めよ。
(5) C=C, C2=4C として,コンデンサー1の極板Aに蓄えられている電気量 Qi〔C〕 および
コンデンサー2の極板Bに蓄えられている電気量 Q2 [C] を求めよ。
[福井大〕