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電験３種過去問【2015年理論 問1】

2022年4月24日

【電磁気】平行平板コンデンサの特性《正誤問題》

平行平板コンデンサにおいて、極板間の距離、静電容量、電圧、電界をそれぞれｄ[ｍ]、Ｃ[Ｆ]、Ｖ[Ｖ]、Ｅ[Ｖ／ｍ]、極板上の電荷をＱ[Ｃ]とするとき、誤っているものを次の（１）～（５）のうちから一つ選べ。 ただし、極板の面積及び極板間の誘電率は一定であり、コンデンサの端効果は無視できるものとする。

（１）Ｑを一定としてｄを大きくすると、Ｃは減少する。

（２）Ｑを一定としてｄを大きくすると、Ｅは上昇する。

（３）Ｑを一定としてｄを大きくすると、Ｖは上昇する。

（４）Ｖを一定としてｄを大きくすると、Ｅは減少する。

（５）Ｖを一定としてｄを大きくすると、Ｑは減少する。

解答と解説はこちら

解答

（２）

解説

Ｑ＝ＣＶ、Ｖ＝Ｅｄ、Ｃ＝ε₀Ｓ／ｄであるので、（Ｓ[ｍ²]、ε₀は一定）

（１）Ｃ＝Ｑ／Ｖ＝Ｑ／(Ｅｄ)
　Ｑを一定としてｄを大きくすると、Ｃは減少する。正しい。

（２）Ｅ＝Ｑ／(Ｃｄ)
　Ｑを一定としてｄを大きくすると、Ｅは減少する。誤り。

（３）Ｖ＝Ｑ／Ｃ＝Ｑ／(ε₀Ｓ／ｄ)＝Ｑｄ／(ε₀Ｓ)
　Ｑを一定としてｄを大きくすると、Ｖは上昇する。正しい。

（４）Ｅ＝Ｖ／ｄ
　Ｖを一定としてｄを大きくすると、Ｅは減少する。正しい。

（５）Ｑ＝ε₀ＳＶ／ｄ
　Ｖを一定としてｄを大きくすると、Ｑは減少する。正しい。

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Posted by ちゅん