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電気容量 C のコンデンサーが電位 V になるまで電気を蓄えさせ、電池などからはずし、そのコンデンサーの極板間を開いて電気容量を 2C としたとき、蓄えている電気量は変わらず、電位が V/2 となりますか?
また、静電エネルギーは CV^2/2 (←「 C×(V の2乗)」のつもりです)から
CV^2/4 になりますよね、このとき、つながってない回路のこのエネルギーはどうなったのですか?
教えてください。

A 回答 (4件)

>極板間を開いて電気容量を 2C としたとき



極板間の距離を開いたら、電気容量が小さくなります。極板間の距離を半分にする、のまちがいでしょう。

>蓄えている電気量は変わらず、電位が V/2 となりますか?

そうなります。

>つながってない回路のこのエネルギーはどうなったのですか?

極板には、それぞれ正と負の電気量が蓄えられているのだから、極板間には引力が働きます。ということは、極板間の距離が縮まるとき、コンデンサーは外部に(力学的に)仕事をすることができます。
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この回答へのお礼

あ、間違えました。元の問題が長かったので、「スイッチを開いて、コンデンサーの電気容量を 2C としたとき」を読んで、自分なりに簡単に書いたところ、間違えてしまいました。失礼しました。エネルギーのこと、わかりました! ありがとうございました。

お礼日時:2005/08/24 00:09

失礼、計算間違えました。

エネルギーは#2の方のいうとおりですね。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございました! 訂正ありがとうございます。

お礼日時:2005/08/24 00:12

C->2Cにするときには、極板の間隔を狭めるんですよね。


電荷は変わらず、電圧は V/2になります。
コンデンサに蓄えられたエネルギーは CV^2/2->CV^2/4になります。
この減少分は、電極が移動するときに(電極の間には吸引力が働いている)力学的なエネルギーとして外に放出されています。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。よくわかりました。前に勉強したのに、忘れてしまっていました。

お礼日時:2005/08/24 00:11

Q=CVでQは変わりませんから上の問題はそうなりますね。



下の問題は変化後の電気容量C'=2Cで計算すればエネルギーが一致するのでは?
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