令和2年度 理論科目 問2 電験3種過去問
問題
考え方
この問題は、電気力線の基本的性質を問う問題である。電気力線は、正の電荷から始まり、負の電荷で終わる。負の電荷を無限遠点に考えることはあるが、途切れることはない。また、決して交差しない。これらより、問題の図を推測していく。
解答例
①の帯電電荷は正電荷と決められているため、単位長さあたりの電気量は$${+Q}$$である。
電気力線は、正電荷から始まり、負の電荷で終わる。
①と③および①と④の間では、電気力線が完結しているため、図1に水色で示した③と④は、負の電荷であることが分かる。よって、電気量は$${-Q}$$である。
最後に②は、図1に赤線で示しているように、①の電荷の電気力線と②の電荷の電気力線は、反発している。よって、②の電荷は①の電荷と同符号であることが分かる。そのため、②の電気量は$${+Q}$$となる。
確かめとして、②と③および②と④の関係を見ても、②が①と同符号であることが確認できる。
まとめると、
①:$${+Q}$$、
②:$${+Q}$$、
③:$${-Q}$$、
④:$${-Q}$$
となるので、答えは、(2)となる。
サイト
https://sites.google.com/view/elemagscience/%E3%83%9B%E3%83%BC%E3%83%A0
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