電験三種 平成21年度(2009) 理論 問5 過去問解説

【考え方】5つの回路それぞれで「全体の電圧」と「合成容量」を出し、$W = \dfrac{1}{2}CV^2$ でくらべます。 ■1 電圧と容量の決まり 電源を直列にすると電圧は 2E、並列にすると E のままです。 コンデンサ2個を直列にすると $\dfrac{C}{2}$、並列にすると 2C です。 ■2 エネルギーを計算する (1) 電圧 E、容量 C：$\dfrac{1}{2}CE^2$ (2) 電圧 2E、容量 $\dfrac{C}{2}$：$\dfrac{1}{2} \times \dfrac{C}{2} \times (2E)^2 = CE^2$ (3) 電圧 2E、容量 2C：$\dfrac{1}{2} \times 2C \times (2E)^2 = 4CE^2$ (4) 電圧 E、容量 $\dfrac{C}{2}$：$\dfrac{1}{2} \times \dfrac{C}{2} \times E^2 = \dfrac{1}{4}CE^2$ (5) 電圧 E、容量 2C：$\dfrac{1}{2} \times 2C \times E^2 = CE^2$ ■3 くらべる いちばん小さいのは (4) の $\dfrac{1}{4}CE^2$ です。 答えは(4)ピヨ。