静電容量 500 μF のコンデンサに 200 V の直流電圧を加えたとき、このコンデンサに蓄えられる静電エネルギー〔J〕として適当なものは、次のうちどれか。
正解・解説を確認する
解答正解 3
コンデンサに蓄えられる静電エネルギーは W＝(1／2)CV² で求められ、W＝0.5×500×10⁻⁶×200²＝10 J となる。係数 1／2 を落とすと 20 J になり、蓄えられる電荷量 Q＝CV＝0.1 C と混同すると 0.1 という値になる。電圧が 2 乗で効くため、電圧を 2 倍にするとエネルギーは 4 倍になる点も併せて押さえておく。
選択肢ごとの判定
1(1／2)CV として電圧を 2 乗していない値。
2蓄えられる電荷量 Q＝CV＝0.1 C の数値であり、エネルギーではない。
3正しい。(1／2)×500×10⁻⁶×200²＝10 J となる。
4係数 1／2 を掛け忘れた CV² の値。