1級電気工事施工管理技術士の過去問「全問」を出題

4

【正解】4.　です。

【解説】
クーロンの法則を用います。
これは点電荷間に働く力を示したもので、
2つの点電荷間に働く静電力F（N）は、
次式より求められます。

F＝Q₁・Q₂/(4πε₀・r²)

また、
符号が同じ電荷間には反発力
符号が異なる電荷間には吸引力
が働きます。

本問題はQに働く静電力Fについて求めるため、
①F₁＝4Q~Q間、②F₂＝-3Q~Q間とおいて、
それらの和（F=F₁+F₂）を求めたものが、
答えとなります。

①4Q～Q間
次式により求められます。
F₁＝4Q・Q/(4πε₀・(2r)²)
　＝4Q²/（4πε₀・4r²）
　＝Q²/(4πε₀・r²)

②-3Q～Q間
次式により求められます。
F₂＝-3Q・Q/(4πε₀・r²）
　＝-3Q²/(4πε₀・r²）

したがって、
Qに働く静電力は、
F=F₁+F₂
となるため、
F＝-2Q²/(4πε₀・r²)
となり、
4.　が正解になります。

3

クーロンの法則を用います。クーロンの法則とは、点電荷間に働く反発または引き合う力のことで、それぞれの点電荷の積に比例し、距離の2乗に反比例します。

この問題の場合、
4 Q[C]・Q[C]の点電荷間２ｒ[ｍ]の静電力と、−３Q [C]・Q[C]の点電荷間ｒ[ｍ]の静電力を別々に求め、その和が答えとなります。

よって、正解は４です。