💡 ヒント：コンデンサーの接続（スイッチ切替と再分配）

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

まず S を a 側に倒して電池に \(C_1\) をつなぎ満充電。次に S を b 側に倒すと電池が切り離され、\(C_1\) と \(C_2\) だけが並列につながります。蓄えられた電荷が \(C_2\) に流れ込み、最終的に 両者の電圧が等しくなった時点で流れが止まります。

イメージは「水の入ったタンク \(C_1\) と空のタンク \(C_2\) を水路でつなぐ」。水位（電圧）が均衡するまで水（電荷）が流れます。

✏️ 求めるもの

(1) S を a 側にしたとき \(C_1\) に蓄えられる電気量 \(Q\)。
(2) S を b 側に切り替えた後、落ち着いたときの \(C_1\) の電気量 \(Q_1\)。

🔬 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. 設問(1)：S を a 側のとき \(C_1\) は電池 \(E\) にじかにつながる。電圧は \(V_1 = E\)。これと \(Q = CV\) を使う
  2. 設問(2)の条件整理：電池が切り離された後、全電荷 = 設問(1) の \(Q\)（これがずっと保存）
  3. 平衡条件：最終的に \(V_1 = V_2\)。それぞれ \(Q_1/C_1\) と \(Q_2/C_2\) で表す
  4. 連立方程式：\(Q_1 + Q_2 = Q\) と \(Q_1/C_1 = Q_2/C_2\) の 2 式を解く
注意

電池が切り離された後の閉回路では電荷が保存する。電池がつながっていれば電荷は保存しない（電池が電荷を供給／吸収するため）。「電池があるかないか」で使う条件が変わる点に注意。