問 題
電気容量2μF、耐電圧が600VのコンデンサC1と、電気容量3μF、耐電圧500VのコンデンサC2がある。
共に電荷が蓄えられていない状態のコンデンサ C1 とコンデンサ C2 を直列につないだとき、全体にかけられる電圧の最大値はおよそいくらか。
なお、コンデンサにかかる電圧はコンデンサの耐電圧を超えてはならないものとする。
1．400V
2．500V
3．600V
4．1000V
5．1100V
正解 (4)
解 説
コンデンサときたので、まずはコンデンサの基本式「Q=CV」を思い出します。
次に、「コンデンサを直列につないだ」とあるので「蓄えられる電気量 Q は一定」です。
※これは直列コンデンサの基礎知識。知らなかった場合はぜひこの問題を通じて覚えるべき。
Qが一定なので、C が２：３ならそれぞれのコンデンサにかかる電圧の比は３：２ です。よって、全電圧を V とおけばコンデンサ C1 には 3/5 V、コンデンサ C2 には 2/5 V がかかります。
それぞれのコンデンサの耐電圧が 600V,500V だったので、1000 Vが限界です。
1000V の時、C1 に 600V、C2 に 400V の電圧がかかります。これ以上電圧が高くなるとC1 にかかる電圧が耐電圧を超えてしまいます。
よって正解は 4 です。
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