コンデンサの問題

質問

よろしくお願いします。高校問題集に載っている基礎問題なのですが、コンデンサが全くわかりません。

問題
回路は
スイッチ　ー　コンデンサC１（+-）　－　コンデンサC２（+-）　ー　スイッチにもどる
です。
問題：
２０Vで充電された10μFのコンデンサC１と、１０Vで充電された40μFのコンデンサC２をつなぎ、スイッチをいれると何ボルトになるか。

自分は全くわからなかったのですが、解説には、
この場合は下側の極板の合計電気量が＋となり、陽極になる。そこで、
Q2-Q1=(C1+C2)VB
VB=4V
とありましたが、どうして、
＞この場合は下側の極板の合計電気量が＋となり、陽極になる。
となるのかがわかりません。
せいぜいわかるのは、今回の場合は直列つなぎだということくらいです。

コンデンサは本当にわからなくて、自分がどこをわかっていないのかもいまいちつかみきれなくて、しょうがなく問題を解いている状態ですが。。。
アドバイスをお願い致します。

回答No.2

noname#101087 · ベストアンサー

>電気量が残るということで、Q2－Q１となっているのはわかりましたが、右辺がC1+C２となっているのはどうしてでしょうか？

スイッチを ON したとき、C1 と C2 が並列つなぎになり、等価容量が二つの和(C1+C2)になるのです。

お礼

たびたび御回答ありがとうございます。
並列だと電気量はそれぞれのコンデンサの和になるのですね。よくわかりました。ありがとうございました。

回答No.1

noname#101087

>どうして、
> ＞この場合は下側の極板の合計電気量が＋となり、陽極になる。
>となるのかがわかりません。せいぜいわかるのは、今回の場合は直列つなぎだということくらいです。

スイッチを ON する前は「直列つなぎ」ですが、ON したとたんに並列になりますね。

問題通りのつなぎ方だと、C1 と C2 にたまっていた電荷が正負逆なので、中和した残りの電荷を求めるわけです。
「下側の極板の合計電気量が＋となり」は正しいのですが、「陽極」と呼ぶのは確かに誤解を招きかねません。

お礼

御回答ありがとうございます。
スイッチを閉じると並列になるのですか。それは知らなかったです。
電荷に関しては、中和されるのですね。今回は、C2の方が電気量が多いのでC1の電気量はすべて打ち消され、その結果C2に２００μFの電気量が残るということですね。

電気量が残るということで、Q2－Q１となっているのはわかりましたが、右辺がC1+C２となっているのはどうしてでしょうか？

度々の質問で申し訳ありませんが、教えていただけるとありがたいです。よろしくお願いします。