第三種電気主任技術者（電験三種）過去問
令和7年度（2025年）下期
問12 (理論問12)

図のように、真空中に電極間隔d［m］の平行板電極があり、陰極板上に電子を置いた。陽極板に電圧V［V］を加えたとき、この電子に加わる力F［N］の式として、正しいのは次のうちどれか。
ただし、電子の質量をm［kg］、電気素量をe［C］とする。また、電極板の端効果は無視できるものとする。問題文の画像

このページは閲覧用ページです。
履歴を残すには、「新しく出題する（ここをクリック）」をご利用ください。

問題

第三種電気主任技術者（電験三種）試験令和7年度（2025年）下期問12（理論問12）（訂正依頼・報告はこちら）

図のように、真空中に電極間隔d［m］の平行板電極があり、陰極板上に電子を置いた。陽極板に電圧V［V］を加えたとき、この電子に加わる力F［N］の式として、正しいのは次のうちどれか。
ただし、電子の質量をm［kg］、電気素量をe［C］とする。また、電極板の端効果は無視できるものとする。

正解！素晴らしいです

残念...

電界中の電子の運動に関する問題となります。

図は平行板電極であり、陰極板上に電子を置いて電圧V［V］を加えると働く力F［N］は以下となります。

・F＝eE[N]‥①　※e：電気素量［C］、E：電界[V/ｍ]

さらに紐解くと電界E[V/ｍ]は次のようになります。

・E＝V/d[V/ｍ]　※V：電圧［V］、d：電極間隔［m］

上記の結果を①式に代入しますと次のようになります。

・F＝eE＝(V/d)e[N]

以上となります。

選択肢1. （V／d）e

こちらが正しいです。

まとめ

静電気分野の電界の基礎となる問題となります。

参考になった数1

平行板電極間の電界と、電子が受ける静電気力を求める問題です。

この問題では、電界の公式と静電気力(クーロン力)の考え方を使います。

電界の公式

E＝Vd

E：電界

V：電圧

d：電極間の距離

選択肢1. （V／d）e

◆電界Eを求めます

電界の公式から

E＝Vd　…①

◆電子に加わる力Fを求めます

電子に加わる力は、電荷の大きさと電界の強さに比例するので、

F＝eE

＝Vde　※①を代入

となります。

参考になった数0