高校物理、コンデンサー

質問

図のような回路を考えます。また、（１）の段階でのそれぞれのコンデンサーにかかる電圧をｖ１，ｖ２、（２）（３）段階でのそれぞれのコンデンサーにかかる電圧をｖ1`、ｖ２‘、ｖ３‘と表します。各コンデンサーの容量はC、それぞれの電池電１、電２の起電力はVです。
（問題）
（１）スイッチｓ１を閉じて、十分時間がたった後、ｃ２にかかる電圧と蓄えられる電荷を求めよ。
（２）（１）の状態からｓ１を開き、ｓ２を閉じ、十分時間が経過した後、ｃ２にかかる電圧と蓄えられる電荷を求めよ。
（３）（２）の状態でG、Y間の電位差を求めよ。
（疑問）
（１）
私の解答ｃ１、ｃ２に蓄えられる電気量は等しいから、ｃｖ１＝ｃｖ２⇔ｖ１：ｖ２＝１：１ゆえ、ｖ２＝１／２V
（２）ｓ１を閉じると、ｃ１に蓄えられていた電荷は動けない。ｃ２からｃ３へと電２の起電によって電荷が移動する。
電圧降下はｖ２‘＋ｖ３‘＝V
電気量の保存を考えてーｃｖ１＋ｃｖ２＝ーｃｖ１＋ｃｖ２‘－ｃｖ３‘⇔ｃｖ２＝ｃｖ２‘－ｃ（V－ｖ２‘）⇔ｖ２‘＝３／４Vゆえ、答えは３／４ｃｖ
(1)解答に、ｓ１を開き、ｓ２を閉じたとき、ｃ２ｃ３には全体として、Vの電圧がかかる。スイッチを閉じる前のｃ２ｃ３にかかる電圧より上昇するから、両方のコンデンサーに充電される。とあるのですが、どういうことでしょうか？
(2)解答に、ｃ２ｃ３の間は絶縁され、ｃ３に充電された電荷とｃ２で増加した電荷は同じ量である。そこで、ｃ２の電気量からｃ３の電気量を引けば、ｓ２を閉じる直前にｃ２が蓄えていた電気量になるとあるのですが、どういうことでしょうか？

回答No.1

fjnobu · ベストアンサー

問題文に、Ｃのスイッチを入れる前の状態が無いのは、問題の不備です。
完全に放電されていることを前提に回答すると、
（２）のＶ２＝（３/４）Ｖ　は正解です。電荷は、Ｓ２を入れてＣ３の電圧が動いたのは　（１/４）Ｖだから、（１/４）ｃＶとなります。

補足

ごめんなさい、図のｃ２とｃ３の位置が逆です。