第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和2年度（2020年）
問20 (理論 問20)

正解は「2」です。

誘電体に関する問題です。

◆電圧V0［kV］について

・電圧V₀［kV］は電界E［kV/mm］と極板間の距離d［mm］の積になります。

＊V₀ ＝ E × d

◆①②③の絶縁破壊電圧に到達した時の印加電圧について

・①：E1 ＝ 絶縁破壊電界 10［kV/mm］，d ＝ 4.0［mm］

＊V₀ ＝ 10×4.0＝40［kV］

・②：E2 ＝ 絶縁破壊電界 20［kV/mm］，d ＝ 1.0［mm］

＊V₀ ＝ 20 × 1.0 ＝ 20［kV］

・③：E3 ＝ 絶縁破壊電界 50［kV/mm］，d ＝ 0.5［mm］

＊V₀ ＝ 50 × 0.5 ＝ 25［kV］

よって，①＞③＞②となり，正解は「2」です。

電極間の距離をd[mm]、電界をE[kV/mm]、印加電圧をV₀[kV]とすると、下記の関係式が成り立ちます。

　E = V₀ / d
　V₀ = E × d

①、②、③のコンデンサの印加電圧をV1、V2、V3とすると、それぞれ下記のような式が成り立ちます。

　V1 = Em1 × d1 = 10 × 4.0 = 40 [kV]
　V2 = Em2 × d2 = 20 × 1.0 = 20 [kV]
　V3 = Em3 × d3 = 50 × 0.5 = 25 [kV]

よって、「 ① ＞ ③ ＞ ② 」が正しいです。

前問からの続きとなります。

今回は絶縁破壊電界に逹したときの印加電圧（絶緑破壊電圧）の大きさの大きい順を選択する問題です。

前問と同じく、以下の公式を用います。

・E＝V/ｄ[V/ｍ]

上記の式を変形させて各平行板コンデンサヘの印加電圧を求めていきます。

①V₁＝E₁ｄ₁＝10×10³/10^－3×4.0×10^－3＝40×10³[V]＝40[kV]

②V₂＝E₂ｄ₂＝20×10³/10^－3×1.0×10^－3＝20×10³[V]＝20[kV]

③V₃＝E₃ｄ₃＝50×10³/10^－3×0.5×10^－3＝25×10³[V]＝25[kV]

以上の結果を大きい順に並べると次のようになります。

・①＞③＞②

以上となります。