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2級電気工事施工管理技士「平成30年度(2018年)前期」の過去問を出題

問題

図のように、点A及び点Bにそれぞれ+Q[C]の点電荷があるとき、点Rにおける電界の向きとして、正しいものはどれか。
ただし、距離OR=OA=OBとする。
問題文の画像
   1 .
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( 2級 電気工事施工管理技術検定試験 平成30年度(2018年)前期 1 )

この過去問の解説 (3件)

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電気の量を電荷といい、点電荷とは一点に電荷が集中している状態を示します。

電界からは放射状に力が発生し、その力の及ぶ範囲を電場といいます。
プラスの(正)電荷は放出する方向に、マイナス(負)電荷は吸引する方向に、
互いの電荷に影響しあっています。

設問から行くと
点A,Bにプラスの(正)電荷があるため、
点Rには、点A,Bから遠ざかるような力を受ける事がわかります。
設問に各電荷の距離がOR=OA=OBとあるため、
点Rが受ける力の距離も、点R~A=点R~Bとなります。
点R~Aの力のベクトルと、点R~Bの力のベクトルを合成すると、
点Rの上方向に力の向きが働きます。
よって、正解は1.となります。
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点電荷は、プラス同士もしくはマイナス同士だと反発する方向に電界を生じ、極性が異なれば引き寄せる方向に電界を生じます。

この問題では、R・A・B の電荷がすべてプラスであるため、互いに反発方向になります。

またAおよびBにある電荷の大きさと、AおよびBにある電荷からR点までの距離が同じため、AからRに働く電界と、BからRに働く電界は、ベクトルが違うものの同じ大きさになります。 

よって、Rにある点電荷に働く電界の向きは、R点から見て、「Aから遠ざかろうとするベクトルと、Bから遠ざかろうとする同じ大きさのベクトルの合成」となります。
そして横方向の力は相殺されるため“ア”の方向への電界のみとなります。

正解は、1 です。
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問題から点電荷ABは共に+Q[C]の正電荷である事がわかります。
正電荷の周りに発生する電場という放射状に発生する力があり、正電荷の場合電場の力は電荷から離れる向きに働きます。

この場合ですと点Rは点電荷ABより離れていく電場の力を受けるのですが、距離OR=OA=OBという事ですので、点電荷ABより同じ力を同じ距離で受ける事になりますので真上に電界の力が作用する事になります。
よって
【1】ア
の向きが正解となります。
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