まずは各値の単位を整理、変形します。
電源電圧20V
R＝2Ω
L＝4mH=4×10-3 H
C＝2mF=2×10-3 F
RとLに電流10A
コイルLに蓄えられているエネルギーWL[J]は
WL=1/2 × L × I2
=1/2 × 4×10-3 ×102 = 1/2 × 4 × 10-1 = 0.2(J)
コンデンサCに蓄えられているエネルギーWC[J]
WC=1/2 × Q × V ※ Q=C × Vより
=1/2 × C × V2
※今回直流電源回路にてコイルLによる電圧降下は考えなくてよいので
コンデンサCにも電圧20Vがかかります。
=1/2 × 2×10-3 × 202 =10-3 × 400 = 0.4(J)
よって解答欄 1 の
WL＝0.2 WC＝0.4 となります。
今回の蓄えられるエネルギーはコイルとコンデンサの式は
よく似ています。
コイルは 電流の２乗
コンデンサは 電圧の２乗
と纏めておくと良いと思います。
正解は1です。
コイルLに蓄えられているエネルギーWLの熱量を求めます。
コイルLの4ｍH（ミリヘンリー）の単位をH（ヘンリー）にします。
4ｍH＝4×10-3H（ｍHミリヘンリー＝0.001）
WL=1/2 × L × I2
＝1/2 × 4×10-3 ×102 = 1/2 × 4 × 10-1 = 0.2(J)
次にコンデンサCに蓄えられているエネルギーWCの熱量を求めます。
コンデンサCの2ｍFも上記の様に単位を直します。
2ｍF=2×10-3F
W =1/2 × C × V2
=1/2 × 2×10-3 × 202
=10-3 × 400 = 0.4(J)
となりますので、コイルL＝0.2（J）コンデンサC＝0.4（J)の1が正解とわかります。
負荷におけるエネルギーの算出方法を問う問題です。
個別にコイルとコンデンサのエネルギー公式が分かっていれば簡単に解くことができます。
それぞれの負荷におけるエネルギーは次式で求められます。
コイル：WC=CV2/2 ・・・①
コンデンサ：WL=LI2/2 ・・・②
題意より設問の回路は直流回路であるため、コイル部分は短絡していると考えられ、コンデンサには電源電圧がそのまま印加されています。
これにより、①式と②式で必要な値が全て揃うことになるため、それぞれ計算すると以下の通りとなります。
WC=CV2/2=2×10-3×202/2=0.4[J]
WL=LI2/2=4×10-3×102/2=0.2[J]
∴選択肢1が答えとなります。
答えは（1）「WL＝0.2，WC＝0.4」です。
問いはそれぞれ以下の式で求められます。
・WL=（LI2）/2=（4x10−3x102）/2＝0.2［J］
・W c =(CV2)/2＝（2x10−3ｘ202）/2＝0.4［J］
（コンデンサの両端の電圧は20Vです。コイルの損失は考えなくて良いです。）
