第三種電気主任技術者の過去問
令和2年度（2020年）
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。