電場と電位・コンデンサーの問題

電気容量 $C_1=2.0\mu \mathrm{F}$ のコンデンサー $C_1$ と、電気容量 $C_2=3.0\mu \mathrm{F}$ のコンデンサー $C_2$ を直列につなぎ、その両端を起電力 $10\mathrm{V}$ の電池につないだ。2 つのコンデンサーは、はじめは電荷を蓄えていなかった。電池の内部抵抗と導線の抵抗は無視でき、十分に時間がたったとする。このとき、コンデンサー $C_1$ の両端の電圧は何 V か。有効数字 2 桁で求めよ。

電気容量 $1.0\mu \mathrm{F}$ のコンデンサー $C_1$ と、電気容量 $4.0\mu \mathrm{F}$ のコンデンサー $C_2$ を並列につなぎ、その両端を電圧 $6.0\mathrm{V}$ の電池につないで十分に時間がたった。導線の抵抗と電池の内部抵抗は無視できるものとする。このとき、$C_1$ と $C_2$ のそれぞれの正極側（電池の正極につながった側）の極板に蓄えられた電気量の和は何 $\mu \mathrm{C}$ か。有効数字 2 桁で答えよ。

電気容量 $2.0\mu \mathrm{F}$ のコンデンサー $C_1$ と電気容量 $4.0\mu \mathrm{F}$ のコンデンサー $C_2$ を並列につなぎ、この並列部分に電気容量 $3.0\mu \mathrm{F}$ のコンデンサー $C_3$ を直列につないだ。この全体の両端を、起電力 $9.0\mathrm{V}$ の電池につないで十分に時間がたった。はじめ、どのコンデンサーも電荷をもっていなかったものとする。

このとき、コンデンサー $C_2$ にたくわえられている静電エネルギーは何 $\mu \mathrm{J}$ か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、電池の内部抵抗と導線の抵抗は無視する。

電気容量 $2.0\mu \mathrm{F}$ のコンデンサー $C_1$ と電気容量 $3.0\mu \mathrm{F}$ のコンデンサー $C_2$ を直列につなぎ、その両端を電圧 $10\mathrm{V}$ の電池につないだ。はじめ $C_1$, $C_2$ はどちらも電荷をもっていなかったとする。十分に時間がたったとき、$C_1$ に蓄えられている静電エネルギーは何 $\mu \mathrm{J}$ か。

起電力 $V$ の電池、スイッチ $\mathrm{S}$、抵抗器、電気容量 $C$ のコンデンサーを直列につないだ回路がある。はじめスイッチ $\mathrm{S}$ は開いていて、コンデンサーには電荷が蓄えられていない。$\mathrm{S}$ を閉じて十分に時間がたち、コンデンサーの充電が終わった。この間に抵抗器で発生したジュール熱を $C$, $V$ を用いて表せ。ただし、電池の内部抵抗と導線の抵抗は無視でき、電流がつくる磁場などによるエネルギーの出入りは考えないものとする。