【解答】（５）

この回路が定常状態ということは、

• コイルは単なるゼロΩの導線
• コンデンサは完全に切り離された状態

とみなせることになります。したがって、C₁とC₂を取り去り、L₁とL₂を短絡した回路に置き換えると、これは100Vの電池に20Ωと30Ωの抵抗が直列に接続された回路とみなすことができ、回路に流れる電流は2Aと求まります。

さて、コンデンサに蓄えられる静電エネルギとコイルに蓄えられる磁気エネルギは、

• CファラドのコンデンサにVボルトの電圧が掛かっているとき…CV^2/2
• LヘンリーのコイルにIアンペアの電流が流れているとき…LI^2/2

で求められます。ここで、C₁にかかる電圧はR₁にかかる電圧と同じで、2A×20Ω＝40V、L₁に流れる電流は2A、C₂にかかる電圧は2A×30Ω＝60V、L₂に流れる電流は2Aであることから、

• C₁の静電エネルギ…(1/2)×400×10^-6×40²
• C₂の静電エネルギ…(1/2)×600×10^-6×60²
• L₁の磁気エネルギ…(1/2)×20×10^-3×2²
• L₂の磁気エネルギ…(1/2)×40×10^-3×2²

で求まり、これを全部足すと1.52Jとなります。