質問にお答えして『コンデンサーの接続換え』 リードαの問題
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初めにコンデンサーが電荷を蓄えていなければ、
コンデンサーの直列・並列の公式が使えます。
しかし、初めにコンデンサーが電荷を蓄えている場合には、公式は使えません。
上の問題では、上のコンデンサーに電荷を蓄えていなければ、②の操作で
電池の電圧が2Vですから、どちらのコンデンサーもQの電荷を蓄えます。
しかし①の操作で、上のコンデンサーに電荷Qを蓄えているので、
②の操作で接続換えをしても、緑色の部分は、電池から切り離されて孤立しており、
ーQの電気量は、動くことができません。
それでも、2Vの電池は、自分と同じ電位差を2つのコンデンサーの両端に作ろうとして、
電荷を移動させて、解答のような電荷分布になるのです。
直列の接続換えでは、電圧の式と電気量保存則の連立で解きます。
以前の動画『コンデンサーの接続、無限回接続』で詳しく解説しています。
20分くらいですから、よかったら見てみてください。
記事と動画を下に移動させておきます。