`W=1/2CV^2`；`Q = CV`；`V = Q/C`

`W=1/2C (Q/C)^2 = 1/2Q^2/C`

`C = Q^2/(2W)`

` = (3000μ)^2/(2*150m)`

` = (9μ)/(300m)`

` = (9000μ)/(300)`

30μF

SW打開時，C_a與2μF單純串聯

2μF與C_a儲存電量相同，Q_2μF = Q_Ca = 40×4μ=160μC

2μF兩端電壓 V_bc= 160μ / 2μ =80V

E = 40+80 =120V

SW閉合時，2μF與C_X並聯再與C_a串聯

C_X+ 2μF 儲存電量 = Q_Ca 儲存電量

C_a 儲存電量 Q_Ca = 80×4μ=320μC

V_bc = 120 － 80 = 40V

2μF 儲存電量 Q_2μF = 40×2μ=80μC

C_X 儲存電量 Q_Cx = 320μ － 80μ = 240μC

C_X = 240 / 40 = 6μF

電容器串聯時，電容大小相同時，分到相同電壓

若欲使 V_ab 與 V_bc 相同，則C_a=C_X+2μ = 6μ+2μ = 8μF

C₁電量Q₁=2μ×300=600μC

C₂電量Q₂=6μ×500=3000μC

電容器串聯時電量相同Q_t=Q₁=Q₂=600μC(以小的為準)

C₂耐壓=600μ/6μ=100V

串聯時總耐壓=300+100=400V

總電容 C_T = C₂ 與 C₃ 並聯之後與 C₁ 串聯

電容串聯與電阻並聯相同算法，電容越串聯容量越小，所以 C₁必需大於40μF

電容並聯與電阻串聯相同算法，所以 C₂與 C₃ 並聯之後必需大於40μF

也就是 C₂ + C₃ >40μF

先把 C₂、C₃ 電容並聯

電容串聯分壓與電容量成反比

V₁ = 120 × 5010+50 = 100V

V₂ = 120 × 1010+50 = 20V

球內之電場強度為0

距金屬球無窮遠處之電場為0

3×10 ^-10 = 9×10⁹ × 3×10 ^-9 × Q₂0.03²

Q₂ = 3×10 ^-10 × 0.03²9×10⁹ × 3×10 ^-9

= 3×10 ^-10 × 9×10 ^-427

= 1×10 ^-14 C

帶電金屬球：

1.電荷均勻分布在球體表面

2.球內電場強度 ε = 0

3.球內電位= 球表面電位

電場強度 ε=K Qd²

電位 V = K Qd

Vε = d

d=300/100=3米

V = K Qd

300 = 9×10⁹×Q3

Q = 10^-7庫侖

作用力與距離平方成反比

距離變大3倍，作用力會縮小9倍

270/9=30N