静電容量 10 μF のコンデンサを 100 V の直流電圧で充電したとき、このコンデンサに蓄えられる静電エネルギーとして、正しいものは次のうちどれか。
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解答正解 1
コンデンサに蓄えられる静電エネルギーは W＝CV²／2＝QV／2＝Q²／(2C) で表される。C＝10×10⁻⁶ F、V＝100 V を代入すると W＝10×10⁻⁶×10⁴／2＝0.05 J となる。1／2 の係数と電圧の 2 乗を落とさないこと。
選択肢ごとの判定
1正しい。W＝CV²／2＝10×10⁻⁶×100²／2＝0.05 J となる。
2電圧を 2 乗せず CV／2 として計算した値。エネルギーは電圧の 2 乗に比例する。
31／2 を掛け忘れて CV² とした値。
4電荷 Q＝CV の値（単位は C）をそのままエネルギーとした値。単位も合わない。