問題
電気量が一定のとき、平行平板コンデンサの極板間の距離を2倍に広げると、静電容量と極板間の電圧はそれぞれどうなるか。
選択肢
- 1容量2倍・電圧1/2
- 2容量1/2・電圧2倍
- 3容量1/2・電圧1/2
- 4容量2倍・電圧2倍
正解
2. 容量1/2・電圧2倍
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解説
平行平板コンデンサの静電容量はC=εS/dで、極板間距離dに反比例します。距離を2倍にすると容量Cは1/2になります。一方、電荷Q=CVが一定のとき、Cが1/2になればV=Q/Cより電圧Vは2倍になります。容量2倍とする選択肢はdとの関係を逆に捉えた誤り、容量1/2・電圧1/2の組合せはQ一定の条件を無視した誤りです。C∝1/dとQ=CV一定の2点を組み合わせて考えることが要点です。
一問一答
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