💡 ヒント：平行板コンデンサーと誘電体

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

平行板コンデンサーを電池で充電したあと、極板間に誘電体を挿入（または電池を切り離して誘電体を挿入）する問題です。例題5より一歩進んだ応用問題。

誘電体を挟むと電気容量が \(\varepsilon_r\) 倍（比誘電率倍）になります。「電池をつないだまま」か「電池を切り離した後」かで、一定に保たれる量（\(V\) か \(Q\) か）が変わります。

✏️ 求めるもの

(a) 誘電体を挿入した後の電位差 \(V'\)、(b) 蓄えられる電気量 \(Q'\)。状況設定（電池 ON/OFF）を問題文から正確に読み取ることが出発点。

🔬 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. 状況の判定：問題文から「電池をつないだまま」か「電池を切り離した後」かを読み取る
  2. 挿入前の値を整理：\(C, V, Q\) のうち既知量を確認
  3. 容量の変化：誘電体挿入で \(C' = \varepsilon_r C\)
  4. 一定量を決定：電池 ON なら \(V\) 一定、OFF なら \(Q\) 一定
  5. 残りの量を計算：\(Q = CV\) を再度適用して、新しい \(Q\) or \(V\) を求める
注意

「電池をつないだまま」と「電池を切り離した後」は結果が大きく異なる。問題文を読み違えるとすべての答えが食い違う。「スイッチを開く（切り離す）」「電池を外す」「十分に充電してから〜」などが電池 OFF のキーワード。また誘電体の挿入は\(\varepsilon_r\) 倍する操作であり、\(\varepsilon_r\) で割る操作ではない（容量は増える方向）。