理論(電気・電磁気)応用問題

平行板コンデンサの極板間距離を2倍にしたとき(極板面積・印加電圧は変えない)、コンデンサに蓄えられるエネルギーWはどのように変化するか。

A.Wは変わらない。
✗ 極板間距離が変わると静電容量Cが変化し、W = CV²/2 よりエネルギーも変化します。
B.Wは2倍になる。
✗ 極板間距離を2倍にするとC = εA/d よりCは1/2倍になるため、Wも1/2倍になります。
C.Wは1/2倍になる。← 正解
✓ 正解です。C = εA/dよりdが2倍になるとCは1/2倍になり、W = CV²/2 もW = (1/2)C V²/2 で1/2倍になります。
D.Wは4倍になる。
✗ 距離を2倍にしてもエネルギーが4倍になることはありません。CはWと比例関係にあります。

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