10μFのキャパシタに0.1Aの一定電流を10ms間流して充電した。キャパシタに蓄えられる静電エネル

10μFのキャパシタに0.1Aの一定電流を10ms間流して充電した。キャパシタに蓄えられる静電エネルギー[J]の答えは何か。ただし、キャパシタに蓄えられていた電荷の初期値はゼロとする。答えは0.05です。
解き方がわかりません。教えてください、お願いします。

No.1 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2021/02/21 00:16

解き方も何もなく、それぞれの「意味、定義」が分かっていればそれで換算するだけです。

まず、「1 A の電流」とは、「１秒間に１クーロンの電荷が流れる」電流です。
従って、0.1 A の電流を 10 ms = 0.01 s 流せば、充電された電荷は
　Q = 0.1 [C/s] * 0.01 [s] = 1 * 10^(-3) [C]

静電容量 C [F] のコンデンサーに、Q [C] の電荷が荷電されていれば、その静電エネルギーは
　E = (1/2)Q^2 /C
です。

よって、C = 10 * 10^(-6) [F]、Q = 1 * 10^(-3) [C] であれば
　E = (1/2) * [1 * 10^(-3)]^2 / [10 * 10^(-6)]
　　= 0.05 [J]

この回答へのお礼

1Aの電流とは1秒間に1クーロンの電荷が流れる電流なんですね。そこがわかってなかったです。ありがとうございます、理解できました。

お礼日時：2021/02/21 01:08