電験三種 平成23年度(2011) 理論 問2 過去問解説

【考え方】電源から外したので、電荷 Q は変わりません。Q を先に出し、新しい C でエネルギーを計算します。 ■1 数字を整理する はじめの静電容量　C＝8 μF＝$8 \times 10^{-6}$ F μ（マイクロ）は $10^{-6}$ 倍です。 はじめの電圧　V＝1 000 V ■2 はじめの電荷 $Q = CV = 8 \times 10^{-6} \times 1\,000 = 8 \times 10^{-3}\,\mathrm{C}$ ■3 距離を半分にしたときの静電容量 $C = \dfrac{\varepsilon S}{d}$ なので、d が半分になると C は2倍です。 $C' = 8 \times 2 = 16\,\mu\mathrm{F}$ ■4 静電エネルギー 電荷は $8 \times 10^{-3}$ C のままです。 $W = \dfrac{Q^2}{2C'} = \dfrac{(8 \times 10^{-3})^2}{2 \times 16 \times 10^{-6}}$ $= \dfrac{64 \times 10^{-6}}{32 \times 10^{-6}} = 2\,\mathrm{J}$ 答えは(2)ピヨ。