電験三種 令和5年度(2023) 上期 理論 問2 過去問解説

問2 《静電気(電気力線と導体)》
静電界に関する次の記述のうち,誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
  1. (1) 媒質中に置かれた正電荷から出る電気力線の本数は,その電荷の大きさに比例し,媒質の誘電率に反比例する。
  2. (2) 電界中における電気力線は,相互に交差しない。
  3. (3) 電界中における電気力線は,等電位面と直交する。
  4. (4) 電界中のある点の電気力線の密度は,その点における電界の強さ(大きさ)を表す。
  5. (5) 電界中に置かれた導体内部の電界の強さ(大きさ)は,その導体表面の電界の強さ(大きさ)に等しい。
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正解は(5)
解説
【考え方】導体(電気を通す金属など)の中には、電界はできません。これを知っていれば(5)が誤りとわかります。 覚えるポイント:電気力線の本数 $N = \dfrac{Q}{\varepsilon}$($Q$:電荷[C]、$\varepsilon$:誘電率[F/m])、導体の内部の電界は0 ■1 (1) 電気力線の本数 電気力線(電界のようすを表す線)の本数は $\dfrac{Q}{\varepsilon}$ です。 電荷に比例し、誘電率(電気のためやすさ)に反比例します。→ 正しいです。 ■2 (2) 交わらない 電気力線どうしは交わりません。→ 正しいです。 ■3 (3) 等電位面と直交する 等電位面(電位が同じ点を結んだ面)と、電気力線は直角に交わります。→ 正しいです。 ■4 (4) 密度と電界の強さ 電気力線がこみ合っている所ほど、電界は強いです。→ 正しいです。 ■5 (5) 導体内部の電界 導体の中では電荷が自由に動けるので、電界があっても電荷が動いて打ち消してしまいます。 落ち着いた状態では、導体内部の電界は0です。表面の電界と等しくはありません。→ 誤りです。 答えは(5)ピヨ。
出典:令和5年度(2023) 上期 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