問題 ＜R3年午後問1＞
図のように、空気中に距離 r [m] 離れて、２つの点電荷 +Q [C] と –Q [C] があるとき、これらの点電荷に働く力 F [N] は。
＜解答の選択肢＞
- Q/r 2 に比例する
- Q/r に比例する
- Q 2/r 2 に比例する
- Q 3/r に比例する
【出典：令和３年度第一種電気工事士筆記試験-午後問1】
力 F は Q2/r 2 に比例する
同じ年度問題
・次の問題(問2)
・令和３年度-午後問題
解法と解説
方針
点電荷の間に働く力(クーロンの法則)の問題は、H21年以降の13年間で出題された記憶無し。
ふくラボ流攻略法
２つの点電荷 Q1 と Q2 が距離 r[m] 離れて存在しているとき、点電荷間に働く力 F [N] は、クーロンの法則で次のように表される。
ここで、k は誘電率というもの(?)に関係した定数。F の向きは、Q1 と Q2 の電荷が異符号、つまり片方＋で片方－だと引き付け合う。
問題文では、２つの電荷は +Q [C] と –Q [C] なので、上の式に代入して、
この式と選択肢を見くらべると、正しいのは、力 F は Q 2/r 2 に比例する。
まとめ
点電荷の間に働く力(クーロンの法則)の問題は、H21年以降の13年間で出題された記憶無し。
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