【電気工事士１種筆記】点電荷に働く力(R3年度-午後問1)

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＞

1. Q/r ² に比例する
2. Q/r に比例する
3. Q ²/r ² に比例する
4. 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】

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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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