令和5年度 後期 No.2論点:電気理論重要度 A配点 1点未着手

クーロンの法則

これは2級電気工事施工管理技士 第一次検定 令和5年度 後期(2023年11月12日(日)実施) No.2の問題です。論点は「電気理論」(重要度A・解答の形は四肢択一)。採点すると、解き方 2 手順・選択肢 4 つそれぞれの解説・引っかけの指摘が読めます。

図に示すように,真空中に+Q₁〔C〕,-Q₂〔C〕の二つの点電荷をr〔m〕隔てて置いたとき,これらの電荷の間に働く静電力F〔N〕の大きさを表す式として,正しいものはどれか。

ただし,真空中の誘電率はε₀〔F/m〕とする。

左に+Q₁〔C〕,右に-Q₂〔C〕の点電荷が距離r〔m〕隔てて置かれ,それぞれに相手の電荷へ向かう向きの力Fが働いている図。

解答欄

選択肢を 1 つ選んで「採点する」を押してください。

正解

正解:4.F = Q₁Q₂/(4πε₀r²)〔N〕

解き方

  1. クーロンの法則により,真空中で距離r隔てた2つの点電荷の間に働く静電力は F = Q₁Q₂/(4πε₀r²)〔N〕で,電荷の積に比例し,距離の2乗に反比例する。
  2. 1/(4πε₀) は約9×10⁹なので,F ≒ 9×10⁹×Q₁Q₂/r² とも書ける。同符号の電荷は反発し,異符号の電荷は引き合うので,この問題の+Q₁と-Q₂の間には吸引力が働く。

選択肢ごとの解説

  1. 1.誤り。ε₀は分母に入り,距離は1乗ではなく2乗である。
  2. 2.誤り。距離の2乗は正しいが,4πε₀は分子ではなく分母に入る。
  3. 3.誤り。距離の2乗に反比例し,係数も2πε₀ではなく4πε₀である。
  4. 4.正しい。F = Q₁Q₂/(4πε₀r²)。
引っかけ:静電力も磁気力も「距離の2乗に反比例」。誘電率が大きいほど力は小さくなるので分母に置く。

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出典:一般財団法人 建設業振興基金が実施した2級電気工事施工管理技士 第一次検定 令和5年度 後期(2023年11月12日(日)実施) No.2。問題文は本試験の問題にもとづいています。解答・解説・論点の整理は資格試験対策.netの独自コンテンツです。最終更新 。この問題の誤りを報告する