電験三種やり直しノート #28

理論：静電気：コンデンサ回路、電荷の保存

解説

コンデンサの直列回路（図１）は、回路両端の電荷とＣ個々の電荷はどれも同じになる（Ｑ＝Q１＝Q２）。何で同じになるかは下図↓のようなイメージで考えている。

元々は右図のコンデンサＣ’ １個だったと考える。Ｃ’ は距離d’ が大きく容量は小さかったが、左図のように２個に分割された結果、距離d が小さくなって個々の容量は大きくなった。ただし、合成容量は個々の容量より小さくなるので全体の容量CはＣ’ と変わらない。（右図と左図は等価）

また、分割されてＣ１とC２の内側に端子ができたのでそこに反対極性の電荷が発生した。これを問題↑のように配線を切り離すと、発生した電荷がそのまま保持されるので、分かれたＣ１とC２は同量の電荷を持つことになる。ただし、下図↓のように配線で接続された状態では、電荷の＋とーがお互いに打ち消しあっているので電荷は消えている。

以上、個人的なイメージなので参考程度に。