電験三種 平成28年度(2016) 理論 問2 過去問解説
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) a
- (2) b
- (3) a,c,d
- (4) b,c,d
- (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