2021年度 理論 問2
問題文
この問題の誤りを報告二つの導体小球がそれぞれ電荷を帯びており、真空中で十分な距離を隔てて保持されている。ここで、真空の空間を、比誘電率2の絶縁体の液体で満たしたとき、小球の間に作用する静電力に関する記述として、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 2021年度 理論 問2
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正答:(3)
要点
正解は(3)。クーロン力は媒質の誘電率に反比例するため、比誘電率2の液体中では大きさが真空中の1/2になります。力の向きは電荷の符号で決まり、媒質を変えても引力・斥力の関係は変わりません。
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クーロンの法則より、静電力 は以下の式で表される。
真空中の誘電率を とすると、比誘電率 の液体中での誘電率は となる。
したがって、力は真空中の 倍となる。力の向き(引力か斥力か)は電荷の符号のみに依存するため変わらない。