図のような電気回路がある。Eは起電力$E$の電池、C₁、C₂、C₃はそれぞれ電気容量$C$、$2C$、$3C$のコンデンサー、R₁、R₂は電気抵抗でありその抵抗値はともに$R$である。S₁、S₂、S₃はスイッチである。G点は接地されており、その電位は0である。はじめスイッチS₁、S₂、S₃は開いており、コンデンサーC₁、C₂、C₃は電荷を蓄えていない。電池、コンデンサーの内部抵抗および導線の抵抗は無視できるものとして、以下の問いに答えよ。計算問題は導出過程も簡潔にまとめて記し、解答は解答欄に記すこと。

• $\text{I}.$ はじめに、スイッチS₁を閉じた。
  • (1) スイッチS₁を閉じた直後に抵抗R₁に流れる電流を求めよ。
• $\text{I}\hspace{-.1em}\text{I}.$ スイッチS₁を閉じてからじゅうぶん時間がたち、定常状態になった。
  • (2) コンデンサーC₁に蓄えられる電気量の大きさを求めよ。
  • (3) コンデンサーC₁に蓄えられる静電エネルギーを求めよ。
  • (4) 抵抗R₁で生じたジュール熱を求めよ。
• $\text{I}\hspace{-.1em}\text{I}\hspace{-.1em}\text{I}.$ 次に、スイッチS₁を開いてから、スイッチS₂を閉じた。
  • (5) スイッチS₂を閉じた直後に、抵抗R₂に流れる電流を求めよ。
• $\text{I}\hspace{-.1em}\text{V}.$ スイッチS₂を閉じてからじゅうぶん時間がたち、定常状態になった。
  • (6) A点の電位を求めよ。
  • (7) 抵抗R₁およびR₂で生じたジュール熱の和を求めよ。
  • (8) コンデンサーC₃に蓄えられる電気量の大きさを求めよ。
• $\text{V}.$ 最後に、スイッチS₂は閉じたままで、スイッチS₃を閉じた。その後、じゅうぶん時間がたち、定常状態になった。
  • (9) A点の電位を求めよ。
  • (10) スイッチS₃を閉じてから定常状態になるまでに、抵抗R₁を通過した電気量の大きさを求めよ。
  • (11) スイッチS₃を閉じてから定常状態になるまでに、抵抗R₂を通過した電気量の大きさを求めよ。