【電験三種：理論】令和４年度下期　問１

難易度

電気力線に関する基礎知識があれば解ける論説問題です。
基礎レベルなので、確実に解けるようになりましょう。

問題

図に示すように、誘電率$ε_0[F/m]$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$Q_A=16ε_0[C]$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）$16ε_0$　　　（２）$8ε_0$　　　（３）$-4ε_0$　　　（４）$-8ε_0$　　　（５）$-16ε_0$　　　

答え

（４）

要点整理

電気力線について

電気力線の性質
・＋電荷から出て、－電荷に入る
・電荷の無い所からは発生も消失も
　しない
・電気力線は交わらない
・電気力線は枝分かれしない
・電気力線は途切れない

電荷と電気力線
電荷$Q[C]$から出てくる電気力線の本数$N[本]$は、場の誘電率を$ε[F/m]$としたとき、
$\displaystyle N=\frac{Q}{ε}[本]$
です。

回答解説

電気力線の性質から
＋電荷から電気力線が出て、－電荷に入ります。
このことから、電気力線を出している導体球Aは正電荷を帯びており、導体球Bは負電荷を帯びていることがわかります。

問題の図から、導体球Bに入る電気力線は$N=８[本]$であるため、
$Q=ε_0N=-8ε_0$
です。

以上より、（４）が答えです。

出典元

令和４年度第三種電気主任技術者試験　理論科目A問題下期問１

参考書