A問題
下期
電験三種 理論 2025年度 下期 問1
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真空中において,一辺l[m]の正方形電極を間隔d[m]で配置した平行板コンデンサがある。図1はこのコンデンサの電極板間に比誘電率εr=5の誘電体を挿入した状態,図2は図1の誘電体を電極面積の-¹だけ引き出した状態を示してい2る。図1及び図2の二つのコンデンサの静電容量C1[F]及びC2[F]の比(C1:C2)として,正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。ただし,l≫dであり,コンデンサの端効果は無視できるものとする。l[m] l[m]図1図2
正解と解説
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正解 4
5:3
図1は極板間全体が比誘電率5の誘電体で満たされているのでC1=5ε₀l²/dである。図2は誘電体が電極面積の半分だけ残った状態で、誘電体部分と真空部分が並列に接続された形になるからC2=ε₀(l²/2)/d+5ε₀(l²/2)/d=3ε₀l²/dとなる。したがってC1:C2=5:3である。