コンデンサーの静電エネルギーの変化の現象について

質問

誰か教えて下さい。
電器容量ＣのコンデンサーＡ、Ｂがある。また外部との電荷の流入、流出はないものとする。
初めにコンデンサーＡに電荷Ｑが貯まっており、Ｂには貯まっていないものとし、ＡとＢの両端を抵抗の無視できる導線で繋ぐ。
そうすると繋いだ瞬間の全体の静電エネルギーはＱ^2/２Ｃとなり、しばらく経った後の全体の静電エネルギーはＱ^2/２(Ｃ＋Ｃ)になりますよね？(自信ない^^;)この時、極板間隔が変わらないとすると静電エネルギーの差はどこで消費されるのでしょうか？
僕の考えは、繋いだ瞬間は、Ａ・Ｂには電位差があるのでＡ・Ｂをつなぐ導線が可変抵抗(？)になって導線内でジュール熱が生まれる、なのですが間違っていますか？
誰かわかりやすく、起こっている現象を教えていただけませんか？よろしくおねがいします。

回答No.1

sanori · ベストアンサー

こんばんは。

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僕の考えは、繋いだ瞬間は、Ａ・Ｂには電位差があるのでＡ・Ｂをつなぐ導線が可変抵抗(？)になって導線内でジュール熱が生まれる、なのですが間違っていますか？

その考え方だと、「抵抗の無視できる導線」という前提に反しますよね。

ＡとＢをつなぐと電流が流れますが、そのとき、過渡的な磁場が発生し、その過渡的な磁場（の変化）で、電場（の変化）が発生します。
そして、電場の変化は、磁場（の変化）を生みます。
つまり、電磁波が一瞬発生するということになります。

現実には、導線の抵抗による熱発生が主となると思いますが。

以上、ご参考になりましたら幸いです。

お礼

早い回答ありがとうございます。
物理を１ヶ月前から勉強し始めたので電磁波の存在自体知りませんでした。勉強になりました。

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ＡとＢをつなぐと電流が流れますが、そのとき、過渡的な磁場が発生し、その過渡的な磁場（の変化）で、電場（の変化）が発生します。
そして、電場の変化は、磁場（の変化）を生みます。
つまり、電磁波が一瞬発生するということになります。

ということは仮に導線内に少しでも抵抗がある場合、電流の変化は緩やかになるので磁場の変化も緩やかになりそれにより電磁波は導線内の抵抗に生まれるエネルギーと比べて無視できるレベルになると言うことでしょうか？またこのときの電流の変化は
dI/dt＝-Q/t^2
で表されるのでしょうか？（見よう見まねで微分式を作ったのであってるかわからないです。微分前はI=Q/tです←この式も合ってるかわからないです＾＾；）

お礼を書く欄に再度質問してしまい申し訳ありません。出来ればよろしくお願いします。

回答No.2

noname#175206

抵抗0としたのに可変抵抗なんか考えちゃ駄目です。
http://akita-nct.jp/yamamoto/lecture/2006/p1/8th/html/node4.html
あたりを手がかりに考察を進めてはいかがですか。

お礼

回答ありがとうございます。
早速参照ＵＲＬに行き勉強させていただきましたが、僕には少し難しかったみたいです。解説を目で追ってもイメージの把握にはもう少し実力がないと無理でした。わざわざ教えていただいたんですが、申し訳ないです。