質問: 電顕 理論のコンデンサ問題です。解説を読んで答えは導き出せますが、全く理解できません。
回答: 1の回答 200Vは天与のものですからそのまま受け入れましょう。具体的には200Vの電源で充電しその電源を取り去った状態だと考えましょう。 2まず平行板間の静電容量が計算できるか聞いています。 左側のコンデンサの容量C1は C1=εA1/l1=ε2/0.03 右側のコンデンサの容量C2は C2=εA2/l2=ε4/0.015 容量比C2/C1は C2/C1=(ε4/0.015)/(ε2/0.03)=4 C2=4C1 次に合成容量の計算ができるか聞いています。 C1とC2の合成容量は C1+C2=C1+4C1=5C1 次に電圧と容量と電荷の関係を聞いています。 Q=CV スイッチがA側にあるときの電荷は Q1=C1・1500 Q2=C2・200 電荷の合計は Q1+Q2=C1・1500+C2・200 スイッチをBにするとC1からC2へ電荷の移動が起きること。電荷の総量は変化しないことを理解しているか聞いています。電圧Vでバランスしたとすれば Q=Q1+Q2=C1・1500+C2・200=CV=(C1+C2)V=5C1・V C2=4C1だから C1・1500+4C1・200=5C1・V V=(C1・1500+4C1・200)/5C1=C1・2300/5C1=460[V] このとき電源は切り離されているので,電源電圧とは無関係の値になることに注意。