A問題
下期
電験三種 理論 2022年度 下期 問1
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図に示すように,誘電率ε0[F/m]の真空中に置かれた二つの静止導体球A及びBがある。電気量はそれぞれQA[C]及びQB[C]とし,図中にその周囲の電気力線が描かれている。電気量QA=16ε0[C]であるとき,電気量QB[C]の値として,正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
正解と解説
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正解 4
真空中では電気量Q[C]の電荷から出入りする電気力線の本数はQ/ε0本と決められているので、QA=16ε0[C]の導体球Aからは16本の電気力線が出る。図を見ると、Aから出た16本のうち8本は矢印が外向きのまま無限遠へ抜けており、残りの8本はBに向かって矢印が向き、Bに吸い込まれている。電気力線が入り込む導体球は負に帯電しており、その本数が8本であることから|QB|/ε0=8、すなわちQB=-8ε0[C]となる。