問題 ＜R4年午前問1＞
図のように、面積Aの平板電極間に、厚さがdで誘電率εの絶縁物が入っている平行平板コンデンサがあり、直流電圧Vが加わっている。このコンデンサの静電エネルギーに関する記述として、正しいものは
＜解答の選択肢＞
- 電圧Ｖの２乗に比例する
- 電極の面積Ａに反比例する
- 電極間の距離ｄに比例する
- 誘電率εに反比例する
【出典：令和4年度第一種電気工事士筆記試験-午前問1】
平行平板コンデンサの静電エネルギーは、１「電圧Ｖの２乗に比例」する
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解法と解説
方針
平行平板コンデンサの静電容量 C と、コンデンサに蓄えられる静電エネルギーを求める公式を知っているかどうか。
知らなければ、合格必須項目をマスター後の習得を。
ふくラボ流攻略法
問題文のような平行平板コンデンサ
の静電容量 C [F] を求める式は、
電圧 V で充電されているときにコンデンサに蓄えられる静電エネルギー W C は、
選択肢の各パラメータが W C に対し、比例するか反比例するかを表にまとめると
| パラメータ | 比例／反比例 |
|---|---|
| ε: 誘電率 | 比例 |
| A : 面積 | 比例 |
| V : 電圧 | 2乗が比例 |
| d : 距離 | 反比例 |
以上より、正しいのは「電圧 V の 2乗に比例」。
まとめ
平行平板コンデンサの静電容量 C と静電エネルギーを求める公式を知っているかどうか。知らなければ、合格必須項目をマスター後の習得を。
平行平板コンデンサの静電容量 C は、
静電エネルギー W Cは、
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