第三種電気主任技術者(電験三種) 過去問
令和8年度(2026年)上期
問1 (理論 問1)

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問題

第三種電気主任技術者(電験三種)試験 令和8年度(2026年)上期 問1(理論 問1) (訂正依頼・報告はこちら)

直流電圧1000Vの電源で充電された静電容量8μFの平行板コンデンサがある。コンデンサを電源から外した後に電荷を保持したままコンデンサの電極間距離を元の距離の2倍にしたとき、静電容量[μF]と静電エネルギー[J]の値の組合せとして、正しいものを次のうちから一つ選べ。
  • 静電容量:4  静電エネルギー:4
  • 静電容量:4  静電エネルギー:8
  • 静電容量:16  静電エネルギー:2
  • 静電容量:16  静電エネルギー:4
  • 静電容量:16  静電エネルギー:8

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この過去問の解説 (1件)

01

回答項目と題意より与えられている条件について整理します。

 回答項目

  コンデンサの電極間距離を元の距離の2倍にしたときの

   静電容量[μF]

   静電エネルギー[J]

 

 与えられている条件

  直流電圧1000Vの電源で充電された静電容量8μFの平行板コンデンサ

___________________________________

まず、変更前の電極間距離の静電エネルギーWを求めます。

 静電エネルギーWは、

  W=12CV2

 で表されるので、直流電圧1000V、静電容量8μFを代入すると、

  W=12×8×10-6×1000=4J

 となります。

 

次に、電極間距離を2倍にしたときの静電容量C'を求めます。

 静電容量Cは、

  C=εSd

  S:電極面積、d:電極間距離

 で表されるため、距離dを2倍にすると、Cは1/2となります。

 これより、C'は、

  C'=12C=12×8=4μF・・・答え

 となります。

 

変更後の静電エネルギーを求めます。

 今回、電源から切り離しているので、電荷Qは一定となります。

 静電エネルギーWは、

  W=Q22C

 とも表現できるため、Q一定のもとCが半分になると、Wは2倍となります。

 これより、変更後の静電エネルギーW'は、

  W'=Q22C'=Q2C=2W

 で整理できます。

 W=4Jなので、W'は、

  W'=8J・・・答え

 

選択肢1. 静電容量:4  静電エネルギー:4

この選択肢は誤りです。

選択肢2. 静電容量:4  静電エネルギー:8

この選択肢が正答となります。

選択肢3. 静電容量:16  静電エネルギー:2

この選択肢は誤りです。

選択肢4. 静電容量:16  静電エネルギー:4

この選択肢は誤りです。

選択肢5. 静電容量:16  静電エネルギー:8

この選択肢は誤りです。

まとめ

コンデンサの問題では、電源につながっているか、切り離されているかが重要となります。

 電源につないだまま:電圧Vが一定

 電源から切り離す:電荷Qが一定

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