コイル、コンデンサーへの供給エネルギー

高校物理の問題で模範解答を見てもわからず、質問です。

添付された図の回路の状態です。初期状態は全てのスイッチはオフで電流は流れていません。

「S2のみスイッチオンの状態からS1のスイッチを入れ、一定状態になるまでに電源が供給するエネルギーを求めよ。」

という問いに対して、模範解答では、「抵抗R2やコイルLには一定の状態では電流がゼロとなるので、C1とC3にたまるエネルギーのみ考えて(C1+C3)E」となっています。確かに一定になったら電流がゼロというのは理解できますが、一定になるまでにコイルの自己誘導により、コイルに関するエネルギーは考慮しなくて良いのでしょうか。コイルにエネルギーがたまっても、最終的に一定の状態になるまでにまたエネルギーを発散するから差し引きゼロということでしょうか？ご回答、お願いします。

No.1 ベストアンサー 回答者： endlessriver 回答日時： 2014/01/10 18:20

１．答えは間違っています。

　　(1)まずCEはエネルギーの単位ではない。
　　　よく知られたようにCRは時定数、時間の単位です。だから、CE=CRE/R=時間×電流で、

　　　エネルギーではない。

　　(2)定常状態になった時のエネルギー（ (C1+C2)E^2/2 ）は電源の供給したエネルギー
　　　にならない。過渡応答時に流れる電流により、抵抗でエネルギーが消費されています。

２．なお答を計算するのは大変そうです。ちなみに電源に流れる電流iをもとめ、
　　∫[0,∞]Eidt．

以上

　　　

この回答へのお礼

細かい説明ありがとうございます。

お礼日時：2014/01/16 23:13