概要
電気力線の性質に関する問題です。
正電荷から電気力線が出て、負電荷に電気力線が入ることを理解していれば回答できるレベルの基礎問題なので、確実に回答したい問題です。
キーワード
電気力線
問題
四本の十分に長い導体円柱①～④が互いに平行に保持されている。
①～④は等しい直径を持ち、図の紙面を貫く方向に単位長さあたりの電気量\(+Q[C/m]\)又は
\(-Q[C/m]\)で均一に帯電している。
ただし、\(Q>0\)とし、①の帯電電荷は正電荷とする。
円柱の中心軸と垂直な面内の電気力線の様子を図に示す。
ただし、電気力線の向きは示していない。
このとき、①～④が帯びている単位長さ当たりの電気力線の組み合わせとして、正しいものを次の（１）～（５）のうちから一つ選べ。
| ① | ② | ③ | ④ | |
| (1) | +Q | +Q | +Q | +Q |
| (2) | +Q | +Q | -Q | -Q |
| (3) | +Q | -Q | +Q | +Q |
| (4) | +Q | -Q | -Q | -Q |
| (5) | +Q | +Q | +Q | -Q |
答え
(２)
要点整理
電気力線の性質
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
・正電荷同士もしくは負電荷同士の
同じ符号の電荷を近づけた場合、
電気力線は交わらず、反発しあう。
回答解説
①は問題文から正電荷\(+Q\)なので、①から電気力線が出ています。
①から出た電気力線は③・④とつながっているので、③・④は負電荷であることがわかります。
②は負電荷である③・④と電気力線がつながっていることと、正電荷である①と電気力線がつながっていないことから、②は正電荷であることがわかります。
以上より、答えは (２) です。
出典元
令和２年度第三種電気主任技術者試験 理論科目Ａ問題問２
参考書
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