電験三種 平成28年度(2016) 理論 問2 過去問解説

問2 《静電気(平行板コンデンサ)》
極板Aと極板Bとの間に一定の直流電圧を加え,極板Bを接地した平行板コンデンサに関する記述a〜dとして,正しいものの組合せを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。 ただし,コンデンサの端効果は無視できるものとする。 a 極板間の電位は,極板Aからの距離に対して反比例の関係で変化する。 b 極板間の電界の強さは,極板Aからの距離に対して一定である。 c 極板間の等電位線は,極板に対して平行である。 d 極板間の電気力線は,極板に対して垂直である。
  1. (1) a
  2. (2) b
  3. (3) a,c,d
  4. (4) b,c,d
  5. (5) a,b,c,d
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正解は(4)
解説
【考え方】a〜dを1つずつ確かめます。覚えるポイントは「平行板コンデンサの中の電界は、どこでも同じ強さ $E = \dfrac{V}{d}$(E:電界の強さ、V:電圧、d:極板の間隔)」です。 ■1 電界は一様 平行板コンデンサは、2枚の板(極板)を向かい合わせたものです。 板の間の電界(電気の力が働く強さ)は、どこでも同じになります。これを一様な電界といいます。 ■2 a 電位 電位(電気の高さ)は、距離に比例して一定の割合で下がります。 Aからの距離を x とすると、電位は $V - Ex$ です。 直線で下がるので、反比例ではありません。→ 誤りです。 ■3 b 電界の強さ どこでも同じなので、一定です。→ 正しいです。 ■4 d 電気力線 電気力線(電界の向きを表す線)は、板に垂直にまっすぐ走ります。→ 正しいです。 ■5 c 等電位線 等電位線(電位が同じ点を結んだ線)は、電気力線と直角に交わります。 電気力線が板に垂直なので、等電位線は板と平行です。→ 正しいです。 ■6 答えを選ぶ 正しいのは b、c、d です。 答えは(4)ピヨ。
出典:平成28年度(2016) 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)理論 問2