電験三種 過去問

令和4年度下期 理論 問17

大きさが等しい二つの導体球A\mathrm {A}，B\mathrm {B}がある。両導体球に電荷が蓄えられている場合，両導体球の間に働く力は，導体球に蓄えられている電荷の積に比例し，導体球間の距離の22乗に反比例する。次の(a)及び(b)の問に答えよ。 ただし，両導体球の大きさは0.3 m0.3 \ \mathrm {m}に比べて極めて小さいものとする。 (a)　この場合の比例定数を求める目的で，導体球A\mathrm {A}に+2×10−8 C+2\times 10^{-8} \ \mathrm {C}，導体球B\mathrm {B}に+3×10−8 C+3\times 10^{-8} \ \mathrm {C}の電荷を与えて，導体球の中心間距離で0.3 m0.3 \ \mathrm {m}隔てて両導体球を置いたところ，両導体球間に6×10−5 N6\times 10^{-5} \ \mathrm {N}の反発力が働いた。この結果から求められる比例定数[N⋅m2/C2]\mathrm {[N\cdot m^{2}/C^{2}]}として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 ただし，導体球A\mathrm {A}，B\mathrm {B}の初期電荷は零とする。 　(1)　3×1093\times 10^{9}　　(2)　6×1096\times 10^{9}　　(3)　8×1098\times 10^{9}　　(4)　9×1099\times 10^{9}　 　(5)　15×10915\times 10^{9} (b)　小問(a)の導体球A\mathrm {A}，B\mathrm {B}を，電荷を保持したままで0.3 m0.3 \ \mathrm {m}の距離を隔てて固定した。ここで，導体球A\mathrm {A}，B\mathrm {B}と大きさが等しく電荷を持たない導体球C\mathrm {C}を用意し，導体球C\mathrm {C}をまず導体球A\mathrm {A}に接触させ，次に導体球B\mathrm {B}に接触させた。この導体球C\mathrm {C}を図のように導体球A\mathrm {A}と導体球B\mathrm {B}の間の直線上に置くとき，導体球C\mathrm {C}が受ける力が釣り合う位置を導体球A\mathrm {A}との中心間距離[m]\mathrm {[m]}で表したとき，その距離に最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 問題画像 　(1)　0.0950.095　　(2)　0.1050.105　　(3)　0.1150.115　　(4)　0.1240.124　　(5)　0.1350.135
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正解：(4)

(b) の解答を表示する (b) の解答を非表示にする

正解：(4)

出典：令和4年度下期第三種電気主任技術者試験　理論科目

電磁気（静電界） ★★★☆☆

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