💡 ヒント：コンデンサーの接続（同極性）

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

充電された \(C_\mathrm{A}\) と未充電（または異なる電圧の）\(C_\mathrm{B}\) を同極性どうし（+ を +、− を −）で接続。電圧の高い方から低い方へ電荷が流れ、最終的に両者の電圧が等しくなります。全体の正極板の合計電荷は保存されます。

イメージ：水位の違う 2 つの水タンクを上下ともパイプでつなぐ。水位は平均化され、水の総量は変わらない。

✏️ 求めるもの

接続後の共通電圧、および各コンデンサーの電気量。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 接続前の電荷：\(Q_\mathrm{A} = C_\mathrm{A} V_\mathrm{A}\), \(Q_\mathrm{B} = C_\mathrm{B} V_\mathrm{B}\)
  2. 全電荷を合計：\(Q_\text{total} = Q_\mathrm{A} + Q_\mathrm{B}\)
  3. 合成容量（並列）：\(C_\text{total} = C_\mathrm{A} + C_\mathrm{B}\)
  4. 共通電圧：\(V' = Q_\text{total} / C_\text{total}\)
  5. 各電荷：\(Q'_\mathrm{A} = C_\mathrm{A} V'\), \(Q'_\mathrm{B} = C_\mathrm{B} V'\)
注意

同極性接続では「電荷の符号付き和」が保存。+ と + をつないだので、両者とも同符号の電荷を保持する。異符号（逆極性）接続は 385 番参照。