帝京大学物理2012年第3問
起電力がVの電池E、3個のコンデンサーC1、C2、C3およびスイッチSが図のように接続されている。最初、Sは開いており3個のコンデンサーには電荷は蓄えられていない。C1、C2、C3の電気容量はそれぞれ3C、2C、Cである。ただし、C3は極板間の距離を変えることによって電気容量を変化させられる平行平板コンデンサーである。
コンデンサーC1、C2、C3が蓄える電荷をそれぞれ3個の変数Q1、Q2、Q3で表すことにする。空欄(1)~(5)を適切な数(分数の場合は既約分数)で埋めて、次の文章を完結せよ。- (a) スイッチSを閉じた。十分に時間が経過すれば、Q1+Q2=(1)×CV、Q3=(2)×CVとなる。また、点Bの電位は(3)×Vである。
- (b) 次に、Sを開いた後、コンデンサーC3の極板間の距離を1/2に縮めた。十分に時間が経過した後、点Aの電位は(4)×V、点Bの電位は(5)×Vとなる。
