質問: コンデンサーと静電エネルギーについて 物理iiを学習している高校生です。 授業でコンデンサーに充電するときのエネルギーの関係について学びました。 電気容量c(f)のコンデンサーを電位差v(v)の電池につないでq(c)の電気量をコンデンサーに蓄えたとき、電池がする仕事はw=qv、コンデンサーに蓄えられた静電エネルギーはその半分の(1/2)qvになる。残りの半分は導線の抵抗によるジュール熱の発生に使われている。 と習いました。しかし、なぜほとんど抵抗がないように作られているはずの導線を通しているのに半分もエネルギーが失われてしまうのか直感的に理解できません。もし、抵抗が全くない導線(超伝導など?)を使ったらどうなるのでしょうか? また似たようなことなのですが、充電し終わったコンデンサーを別の充電されていないコンデンサーに接続すると、必ず静電エネルギーが失われますよね?これもどこでエネルギーが失われているのかわかりません・・・。上と同じように抵抗0の導線を使えばエネルギーの損失をなくすことができるのでしょうか? このあたりは複雑なので水流モデルで理解したいと考えているのですが、どうにもうまくいきません。コンデンサーを並列につないだときの静電エネルギーの減少はどうしたら水流モデルで考えることができるでしょうか。 一部でもいいので答えていただけると幸いです。
回答: >電気容量c(f)のコンデンサーを電位差v(v)の電池につないでq(c)の電気量をコンデンサーに蓄えたとき、電池がする仕事はw=qv、コンデンサーに蓄えられた静電エネルギーはその半分の(1/2)qvになる。残りの半分は導線の抵抗によるジュール熱の発生に使われている。と習いました。 間違いです。導体の抵抗が小さければジュール熱は非常に小さく普通は無視します。