第三種電気主任技術者・2012年度・理論
2012年度 理論 問15(b)
図のように、三つの平行平板コンデンサを直並列に接続した回路がある。ここで、それぞれのコンデンサの極板の形状及び面積は同じであり、極板間には同一の誘電体が満たされている。なお、コンデンサの初期電荷は零とし、端効果は無視できるものとする。
いま、端子a-b間に直流電圧300 [V] を加えた。このとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
静電容量が3 [μF] のコンデンサの極板間の電界の強さは、4 [μF]のコンデンサの極板間の電界の強さの何倍か。倍率として、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
出典:第三種電気主任技術者 2012年度 理論 問15(b)
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正答:(4)
要点
正解は(4)。静電容量 C=dεS より、極板面積・誘電体が同じなので、d∝C1。d3∝31, d4∝41。
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静電容量 C=dεS より、極板面積・誘電体が同じなので、d∝C1。
d3∝31, d4∝41。
3 [μF]のコンデンサ電圧 V3=300−100=200 [V]。4 [μF]は V4=100 [V]。
電界強度 E=dV。
比 E4E3=V4/d4V3/d3=V4V3⋅d3d4=100200⋅1/31/4=2⋅43=23=1.5倍。