静電容量C[F]のコンデンサに電荷Q[C]が蓄えられたとき、その静電エネルギーWの単位[J]の組立て単位は m²・kg/s² で表される。静電容量Cの単位[F]の組立て単位で正しいのはどれか。(図参照)
- m²・kg/(s²・A²)
- m²・kg/(s⁴・A²)
- s²・A²/(m²・kg)
- m²・A²/(kg・s²)
- s⁴・A²/(m²・kg)
正解5
正解は「5」。静電エネルギーは W=Q²/(2C) なので C=Q²/(2W) です。電荷の単位C(クーロン)はA・sなので、(A・s)²÷(m²・kg/s²)=A²・s²×s²/(m²・kg)=s⁴・A²/(m²・kg) となります。(問題文のCは静電容量、ここでのCは電荷の単位クーロンを指しています。)