第三種電気主任技術者の過去問令和4年度（2022年）下期理論問1

問題

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図に示すように、誘電率ε₀［F／m］の真空中に置かれた二つの静止導体球A及びBがある。電気量はそれぞれQ_A［C］及びQ_B［C］とし、図中にその周囲の電気力線が描かれている。
電気量Q_A＝16ε₀［C］であるとき、電気量Q_B［C］の値として、正しいものを次の（1）～（5）のうちから一つ選べ。

1 .

16ε₀

2 .

8ε₀

3 .

−4ε₀

4 .

−8ε₀

5 .

−16ε₀

（第三種電気主任技術者試験　令和4年度（2022年）下期理論　問1 ）

電気力線の特徴から電気量を求める問題です。

◆電気力線の特徴

①電気力線は、正電荷から出て負電荷に入る。

②電気力線は、縮もうとする性質がある。

③同方向の電気力線は互いに反発し、逆方向の電気力線同士は互いに吸引し合う。

④電気力線上の任意の点の接線方向が、その点の電界の方向を表す。

⑤電気力線に垂直な面に対する電気力線密度が、その点の電界の強さを表す。

⑥電気力線同士は互いに交差しない。

⑦電気力線も等電位面とは互いに直角に交わる。

以上の特徴を踏まえて、問題を見ていきます。

選択肢4. −8ε₀

◆Aの電荷から図中の線1本あたりの電荷を求めます。

図中のAの電荷から16本の線が出ており、問題文よりQ_A＝16ε₀と与えられているので、

線1本あたりの電荷が1ε₀であることが分かります。

◆Bの電荷を求めます。

Bの電荷には、Aから放出された電気力線が8本入ってきています。

このことからBの電荷は電気力線の特徴より負電荷であるため、

　Q_B = −8ε₀［C］

となります。

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