■十分に時間が経ったときを考える
グラフに関する問題は，苦手な人が多いよね。公式を使うわけではなく，どんなことが起こるかをしっかりと理解していなければできないからね。
スイッチを入れた瞬間どうなるのかを考えたくなるんだけど，まずは十分に時間が経ったときについて考えるといいね。
このスイッチをa側に入れてから，十分に時間が経ったときね。
電池と抵抗とコンデンサーが直列につながっているだけだから，コンデンサーに電荷がたまったら，電流は流れなくなるわよね。
そうだよね。ということは，時間が経つと電流が0になるグラフを選べばいいんだ。
コイルとコンデンサーで電気振動が起こるとき，抵抗による減衰も考慮すると，こんな感じのグラフになるね。
それじゃあ，今はコイルがないから，⑦と⑧は関係ないわね。①と②の違いは，スイッチを入れたら正の向きに流れるか，負の向きに流れるかということね。
■発生するジュール熱はQ=IVtでは求まらない
ジュール熱を求める問題ね。ジュール熱の公式は覚えてるわ。
まず
ね。電流だから・・・あれ？そういえば，問１で時間と電流の関係のグラフを選んだけど，電流はだんだん減っていくんだったわよね。
そうね。だんだん減っていくとき，ジュール熱の式に入れる電流は，どうすればいいの？
=0のときの
の値を入れればいいの？
電流は変化しているからね。変化していることを考慮しなきゃダメだよね。
そう言われてもね・・・。変化を考慮するって，どうすればいいの？
実は電流の変化を考慮するのは，高校物理の範囲では無理なんだよ。なので，
の式を使うんじゃなくて，別の方法を考えなきゃダメなんだ。
別な方法と言っても，ジュール熱を求めるための他の公式は知らないわ。
公式で出そうとするとできないね。物理ではよくあるけど，発想を変えなきゃ。
抵抗で発生するジュール熱っていうのは，抵抗で熱となって消費されるエネルギーのことだよね。
消費する側ではなくて，供給する側のことを考えてみるんだ。エネルギーの供給源だね。
エネルギーを供給しているのは，コンデンサーしか無いわよね。スイッチをb側に入れると，電池は関係なくなるわよね。
そうだね。回路には抵抗とコンデンサーしかなくなるから，エネルギーの供給源はコンデンサーしか考えられないね。
ということは，スイッチをb側に入れると，コンデンサーに蓄えられていた電荷が移動して，そのエネルギーが抵抗でジュール熱となって消費されるのね。
そうだね。コンデンサーに蓄えられていたエネルギーがすべて抵抗でジュール熱となるんだ。だから，十分時間が経つとコンデンサーの電気量は0になるんだよ。
つまり，この問題は抵抗で発生するジュール熱を求める問題だけど，コンデンサーに蓄えられていたエネルギーを求めればいいということね。
コンデンサーの電気容量は
で，かかっていた電圧は
だから，コンデンサーに蓄えられていたエネルギー
は，
公式そのままだけど，これでいいの？
