電磁気
18 コンデンサー
起電力 Vo [V] で内部抵抗のな
い電池, 電気容量C [F] 2C [F〕,
3C〔F〕 の3つのコンデンサー C1,
C2, C3, および抵抗R1, R2とス
イッチ S1,S2からなる回路があるた
G
パズ ド
る。 はじめ、2つのスイッチは開
いていて、各コンデンサーには電
荷がない。 空気の比誘電率を1とする。
まず,S1だけを閉じる。 十分に時間がたったとき,
(1) C1の電気量と電圧を求めよ。 0001
(2) C1とC2の静電エネルギーの和を求めよ。
30
(3) この間に R で発生したジュール熱を求めよ。
64
C₁
A
S1
C2
HF
R1
4¹ Vo =
Dind
0m
S2
C3
3C
B
R2
R²-3 AS
INCHA
さ
次に, S1 を開き, S2を閉じる。 十分に時間がたったとき,
(4) 点AとBの電位を求めよ。 接地点Gの電位を0とする。
*ALDY
5A-S LIMBA
(5) この間に抵抗 R2 で発生したジュール熱を求めよ。
Cras
0:
続いて, S2 を開き, C3 の極板間に,極板と同じ形で,極板間隔の半
分の厚さをもつ誘電体をさし込んだ。 すると,C の電圧は入れる前の
12/23倍となった。
TE (1
(6) 誘電体の比誘電率 er を求めよ。 4
SAL