【演習】合成容量-高校物理をあきらめる前に

物理基礎【電磁気】補講『合成容量』の講義内容に関連する演習問題です。講義編を未読の方は問題を解く前にご一読ください。

Contents

問題

[Level.1]
図1のように，60Vの電池と電気容量が20μF，40μF，15μFの3つのコンデンサーからなる回路がある。 3つのコンデンサーの合成容量を求めよ。

[Level.2]
前問において，スイッチを閉じて十分時間が経過した後，各コンデンサーに蓄えられている電気量はそれぞれいくらか。

[Level.3]
極板間が空気である電気容量Cのコンデンサーの上半分に，図2のように比誘電率ε_rの誘電体を挿入する。このときの電気容量をCとε_rを用いて表わせ。

この下に答えを載せていますが，まずは自力で考えてみましょう。

[Level.1]
12μF

[Level.2]
20μF：2.4×10^-4F
40μF：4.8×10^-4F
15μF：7.2×10^-4F

[Level.3]
$\frac{2 \varepsilon _r}{1+\varepsilon _r}C$

（※ 解説は現在準備中。）