Question

れんこんあられ

(2)についてです。
解説よりコンデンサーAに着目してるので、△Q＝C1×VのC1の部分がコンデンサーAの電気容量のCだと思ってしまったのですが、なぜC1を使うのでしょうか？

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

解 説
(1) コンデンサーA,Bの合成容量を C とすると,
11=1+1/2 よって,C=12c
C₁ CC
Swont分時間→INO→抵抗での電圧降下。
コンデンサー A,B全体にかかる電圧はVであるから,E=12CV2=1/2CV2
(2) コンデンサーAの電気量の増加分は4Q=CV で, これが電池を負極側から正極
側に通過した電気量である。 よって
A単体だったら
W=4Q.v=C,v=2cv2
CでなくCでは?
また,エネルギー保存の法則より, W=(E-0)+J
よって、J-W-E-1/2CV-for-
よって, J=W-E=/12CV-/2cv/cra
け?となるから
ABの合成容量を

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

鯛のお造り

Vが全体だからですね

導線が途切れている場所を超えて電荷が移動することは無いので、各極板の電荷は、
━┫┣━━┫┣━
−Q　+Q　−Q　+Q
のように分布し、Aだけを考えた時も、全体を考えた時も電荷は同じくQとなります

れんこんあられ

ありがとうございます！