コンデンサの繋ぎ替え

 

▶第3の解き方
S1閉じ定常状態後のQ1,Q2は
（同じ電荷量Qなので、キルヒホッフの第2法則、電荷の公式V＝Q/Cより）

30=V1+V2=Q/C1+Q/C2=Q×(1/1+1/2)=2Q/3より
Qを求めるとQ=Q1=Q2=30/(3/2)=20[μC]

S1開き、S2閉じ定常状態後のQ2,Q3は
（C2,C3は同じ電圧V[V]で定常状態になるので、孤立部分における電荷の保存則、電荷の公式Q＝CVより）

Q=20=Q2+Q3=C2V+C3V=(2×V)+(3×V)=5×V [μC]より
（公式V=Q/Cを使ってVを求めると）V=20/5=4[V]
∴Q2=2×4⁼8μC、∴Q3=3×4=12μC

S2開き、S1閉じ定常状態後のQ1，Q2を求めると
（S1閉じる直前のC1,C2の電圧20V,4V
なので30Vとの電位差は） 30-20-4=6V
この6VによりC1,C2に新たに充電される電荷をQ’とすると
Q’=1×6×2/(1+2)=4[μC]　（又は Q’=2×6×1/(1+2)=4[μC]）
（この時、C1,C2は直列だから、この電荷量Q’=4μCが新たに追加されるので）
∴Q1=20+4=24[μC]
∴Q2=8+4=12[μC]

↑
こんな解法もありますよ、(^o^)ノ

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▼つなぎ替え2

(1)、