図のような直流回路において，電源電圧20V，R=2Ω，L=4mH及びC=2mFで，RとLに電流10Aが流れている。
Lに蓄えられているエネルギーWL[J]の値と，Cに蓄えられているエネルギーWc[J]の値の組合せとして，正しいものは。
正答1
解説
この問題のポイントは、コイルとコンデンサのエネルギーの公式と、直流回路におけるコイルとコンデンサの扱いです。
コイルのエネルギーの公式…
W_L=1/2LI^2
コンデンサのエネルギーの公式…
W_C=1/2CV^2
コイルとコンデンサのエネルギーの公式を覚えておこう！解き方コイルのエネルギーを求めるコイルに蓄えられるエネルギーを求めるには、コイルに流れる電流が必要です。
電流は、問題から10Aであることが分かります。
よって次の式で求められます。
W_L=1/2LI^2
=1/2×4×10^-3×10^2
=2×10^-1
=0.2［J］コンデンサのエネルギーを求めるコンデンサに蓄えられるエネルギーを求めるには、コンデンサにかかる電圧が必要です。
コイルが直列に接続されていますが、直流回路においてはコイルは短絡とみなせるので無視できます。
よって図からコンデンサにかかる電圧は20Vと分かります。
よって次の式で求められます。
W_C=1/2CV^2
=1/2×2×10^-3×20^2
=400×10^-3
=0.4［J］