電験三種 令和6年度(2024) 上期 理論 問2 過去問解説

【考え方】表面の電界が、空気の絶縁耐力 $E_{\mathrm{m}}$ に達するまで電荷をためられます。 ■1 絶縁耐力とは 絶縁耐力 $E_{\mathrm{m}}$ は、空気がこわれずに（放電せずに）耐えられる電界の上限です。 ■2 表面の電界 電荷 Q をためた導体球の表面の電界は、次の式です。 $E = \dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0 a^2}$ 電界は球の表面で一番強くなります。 ■3 Q について解く 表面の電界が $E_{\mathrm{m}}$ になるときが、最大の電荷です。 $E_{\mathrm{m}} = \dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0 a^2}$ 両辺に $4\pi\varepsilon_0 a^2$ をかけると $Q = 4\pi\varepsilon_0 a^2 E_{\mathrm{m}}$ 答えは(4)ピヨ。