第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和4年度（2022年）下期
問1 (理論 問1)

電気力線の特徴から電気量を求める問題です。

◆電気力線の特徴

①電気力線は、正電荷から出て負電荷に入る。

②電気力線は、縮もうとする性質がある。

③同方向の電気力線は互いに反発し、逆方向の電気力線同士は互いに吸引し合う。

④電気力線上の任意の点の接線方向が、その点の電界の方向を表す。

⑤電気力線に垂直な面に対する電気力線密度が、その点の電界の強さを表す。

⑥電気力線同士は互いに交差しない。

⑦電気力線も等電位面とは互いに直角に交わる。

以上の特徴を踏まえて、問題を見ていきます。

静電気分野における電気力線に関する問題となります。

電気力線とは2つ以上の電荷でつくる電界において、正電荷から負電荷に流れる性質を仮想の線で表したものと言えます。

電気力線は正電荷と負電荷であれば引きつけられて吸引力が働きますが、同じ性質の電荷どうしであれば反発し交わる事はありません。

以上の性質より、問題に目を向けるとＡの導体球から16本の電気力線が出ているので電気量Q_A＝16ε₀［C］という事が分かります。その16本の電気力線のうち、8本がＢの導体球に流れているので、Ｂの導体球は負電荷となり電気量Q_BはQ_B＝-8ε₀［C］となります。

各選択肢を見ていきましょう。

電気力戦の図から電気量を求める問題です。

静止導体球A，Bがそれぞれ電気量を持ち、静止している為、お互いに釣り合った力があります。

Q_Aの電気量が16ε₀であるので、Q_Bは反対方向である為、負の値をとることが分かります。

Q_Aのうち、８本がQ_Bと接触している状態で、残りは外部へ向かっているのが図からも理解できます。

よって-8ε₀となります。