写真のⅡの問題で、Cを合成してV0/2と解いたのですが、正解はV0でした。C1にCV0充電されていて

写真のⅡの問題で、Cを合成してV0/2と解いたのですが、正解はV0でした。C1にCV0充電されていてもコンデンサーを合成できると思ったのですがダメなのでしょうか。また、孤立部分の電気量はもともと0だったのに何故Q C増えてるのでしょうか。どのような時に増減するのかわからないです。
また、ヒントによるとⅡの時点では一見すると直列に見えるが違うとあるのですが、何が違うのでしょうか。

No.2 ベストアンサー 回答者： syotao 回答日時： 2017/10/05 11:51

こういう問題の場合、コンデンサの基本に帰るべきかと....：

Ⅱの場合、回路は電池の＋→Ｃ₁の下の極板→上の極板→Ｃ₂の上の極板→下の極板→電池の－
という回路になるわけです。
そこで、Ｃ₁、Ｃ₂にたまる電荷をそれぞれ±Ｑ₁、±Ｑ₂とします。ただし今たどった回路の向きを
考えて、Ｃ₁の下の極板に＋Ｑ₁、Ｃ₂の上の極板に＋Ｑ₂がたまるとします。そうすると、
Ｖ₀＝Ｑ₁/Ｃ＋Ｑ₂/Ｃ･･･①、は分かると思います。
つぎに、Ⅰの操作でＣ₁の上の極板にＱ₀＝ＣＶ₀たまり、Ｃ₂の上の極板は電荷0、そして
この２枚の極板はつながってはいるが、それ以外とは孤立しているから、電荷の保存より
－Ｑ₁＋Ｑ₂＝Ｑ₀＋0＝Ｑ₀･･･②がなりたちます。
①②式から、Ｑ₁＝0、Ｑ₂＝Ｑ₀＝ＣＶ₀　となって、最初Ｃ₁にあった電荷がそっくりＣ₂に
移動するわけです。したがってＣ₂の電圧はＶ₀です。
その解説の意味はよくわかりませんが、基本法則から考えてこの結果になります。

この回答へのお礼

回答ありがとうございました。

お礼日時：2017/10/05 21:00

No.1 回答者： duoshaoqia 回答日時： 2017/10/05 11:10

スイッチを切り替えると、孤立部分にあった電荷が流れるルートがありません。

つまり、静的な電源となります。
電源が直列につながっていると考えれば良いのではないでしょうか。