問題
93
電気量保存の法則 ②
次の文中の空欄にあてはまる式を記せ。
図のように、電圧V 〔V〕の電池 E1 と E2, 電
物理
C1
C2
S2
S b1
気容量 C(F)のコンデンサー と C2, および
スイッチS1とS2を接続する。 はじめ, スイ
ッチは開いた状態であり, コンデンサーは電
荷を蓄えていないものとして,次の操作 I か
らⅢを順に行う。
L
b2
Ja
E1-
-E2
操作 I スイッチS1 を a1, スイッチ S2を2に順に接続した。 コンデンサー
Cの右側の極板に蓄えられる電荷は,Q=(I) 〔C〕 である。
操作 Ⅱ スイッチS を b, スイッチS2をb2に順に接続した。 このとき, コ
ンデンサー C1の右側の極板および, C2 の左側の極板に蓄えられている電
荷をそれぞれQ1 Q2 とすると, Q=Q1+Q2 である。 一方, キルヒホッ
フの第二法則より,VをQ1 Q2, Cで表すと, V = (2) (V) である。 Q1,
Q2 を C, Vを用いて表すと, Q1= (3) 〔C), Q2 = (4) 〔C) である。
操作Ⅲ スイッチSをa,スイッチS2をa2に順に接続したあと,スイッチ
S1をb1, スイッチS2をb2に順に接続した。 コンデンサー C1の右側の極板
に蓄えられている電荷をC,Vを用いて表すと, (5) 〔C) であり,コン
NO デンサーC2の左側の極板に蓄えられている電荷を C, Vを用いて表すと,
(6) 〔C)である。
愛媛大〉