静電容量・電荷量・静電エネルギーの関係②（過去問にチャレンジ）解答

正解：（２）

解説：C=εS/dの公式より、コンデンサの容量は電極間の距離に反比例する。すなわち、電極間の距離を1/2にしたとき、静電容量は2倍になる。したがって、移動後のコンデンサの静電容量は8[μF]×2＝16[μF]となる。
Q=CVの公式より、最初に蓄えられた電荷量はQ=8×10^-6×1000=8×10^-3[C]。静電エネルギーは公式より$\frac{1}{2}$CV²=$\frac{1}{2}$$\frac{Q^2}{C}$。移動後の静電容量は先ほどの16[μF]であり、電荷量は変わらず8×10^-3[C]。したがって、移動後の静電エネルギーは$\frac{1}{2}$ (8×10^-3)²/(16×10^-6)=2[J]となる。

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