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電気工事士試験 · 学習ガイド

平成25年度第一種電気工事士筆記試験の問題・解答解説

学科(旧称:筆記)の問題と公式解答を種別・年度・期・午前午後で区別しています。CBTの出題例は過去の筆記試験とは別種別です。技能の課題は学科と分けて収録しています。

試験の概要
30:00

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平行平板コンデンサの電界の強さ

電気理論 · 平行平板コンデンサ / 電界の強さ

図のように、面積 S の平板電極間に厚さ d で誘電率 ε の絶縁物が入っている平行平板コンデンサがあり、直流電圧 V が加わっている。このコンデンサの電極間の電界の強さ E に関する記述として、正しいものはどれか。

解答・解説を表示

解答

ニ

解説

平等電界における電界の強さ E は、電極間の電位差(電圧)V を電極間距離 d で割った E = V / d [V/m] で定義されます。静電容量 C や蓄えられる電荷 Q は極板面積 S や誘電率 ε に依存しますが、電極間の電界の強さ E そのものは極板間距離 d と加えた電圧 V のみによって決定され、誘電率 ε や電極面積 S には直接影響されません。

解き方

  1. 電極間が一様な電界における電界の強さの基本式 E = V / d を確認します。
  2. 式より電界の強さ E が電圧 V に比例し、電極間距離 d に反比例すること、誘電率 ε や電極面積 S には無関係であることを照らし合わせて正しい選択肢を選定します。
選択肢 イ不正解
電界の強さ E = V / d に誘電率 ε は含まれておらず、誘電率に比例しません(電荷 Q や静電容量 C は比例します)。
選択肢 ロ不正解
電界の強さ E = V / d に電極面積 S は含まれておらず、面積に反比例することはありません。
選択肢 ハ不正解
電界の強さ E = V / d より、電極間距離 d には反比例するため誤りです。
選択肢 ニ正解
電界の強さ E = V / d より、電界の強さ E は印加された電圧 V に正比例するため正しいです。

覚えるポイント

  • 平行平板電極間の電界の強さは E = V / d [V/m] であり、誘電率や極板面積には無関係です。

間違えやすいところ

  • 静電容量 C = εS / d や電荷 Q = CV と混同して、電界 E が ε や S に依存すると誤認しやすいです。

出題の前提:平成25年度第一種電気工事士筆記試験問1、電気理論の基本公式 E = V / d に基づく。

出典:電気技術者試験センター『平成25年度第一種電気工事士筆記試験』
公式問題 p.3 ↗(www.shiken.or.jp)

平成25年度第一種電気工事士筆記試験

参照した公式資料

電気技術者試験センターが公開した平成25年度第一種電気工事士筆記試験の問題・解答資料です。